Реферат: Импульсный усилитель

Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯРАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники изащиты информации (РЗИ)

ИМПУЛЬСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

Схемотехника и АЭУ

                                                                                  Студент гр. 180         

__________Курманов Б.А.

                                                                                 ______________

                                                                            Руководитель

                                                                                        Доцент кафедры РЗИ

_____________Титов А.А.

                                                                                  _____________

2003

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Реферат

Курсовая работа 29с., 12рис., 3 табл., 2 источника.

УСИЛИТЕЛЬНЫЙ КАСКАД,ТРАНЗИСТОР, КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕДАЧИ, ЧАСТОТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ, НАПРЯЖЕНИЕ, МОЩНОСТЬ, ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ,СКВАЖНОСТЬ, КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ, ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ МОДЕЛЬ.

Целью данной работы являетсяприобретение навыков аналитического расчёта усилителя по заданным требованиям.

В процессе работыпроизводился расчёт параметров усилителя, анализ различных схем термостабилизации,были рассчитаны эквивалентные модели транзистора, рассмотрены варианты коллекторнойцепи транзистора.

В результате работы получилипринципиальную готовую схему усилителя с известной топологией и известныминоминалами элементов.

Пояснительная запискавыполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2002.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение

5

2.Предварительный расчет усилителя

6

2.1 Расчет рабочей точки

6

3. Выбор транзистора

8

4. Расчет схемы термостабилизации

9

4.1 Эмиттерная термостабилизация

9

4.2 Пассивная коллекторная термостабилизация

11

4.3 Активная коллекторная термостабилизация

12

5. Расчёт параметров схемы Джиаколетто

13

6. Расчет высокочастотной индуктивной коррекции

15

7. Промежуточный каскад

17

7.1 Расчет рабочей точки. Транзистор VT2

17

7.1.1 Расчет высокочастотной индуктивной коррекции

20

7.1.2 Расчет схемы термостабилизации

21

7.2 Транзистор VT1

22

7.2.1 Расчет схемы термостабилизации

24

8. Искажения вносимые входной цепью

25

9. Расчет Сф, Rф, Ср

26

10. Заключение

28

Литература

29

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Министерство образования Российской Федерации

Томский УниверситетСистем Управления и Радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники и защитыинформации  (РЗИ)

Утверждаю

    Зав.кафедрой РЗИ

_____В.И.Ильюшенко

<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family:Arial">

<span Times New Roman",«serif»; mso-bidi-font-family:Arial">ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 2

на курсовое проектированиепо дисциплине “Схемотехника АЭУ”

студенту гр.180 КурмановуБ.А.

1.<span Times New Roman"">     

Тема проекта                         Импульсный усилитель                          

2.<span Times New Roman"">     

Сопротивление генератора Rг =75 Ом.

3.<span Times New Roman"">     

Коэффициент усиления K = 25дБ.

4.<span Times New Roman"">     

Длительность импульса 0,5мкс.

5.<span Times New Roman"">     

Полярность «положительная».

6.<span Times New Roman"">     

Скважность 2.

7.<span Times New Roman"">     

Время установления 25 нс.

8.<span Times New Roman"">     

Выброс 5%.

9.<span Times New Roman"">     

Искажения плоской вершиныимпульса 5%.

10.<span Times New Roman"">

Амплитуда 4В.

11.<span Times New Roman"">

Полярность«отрицательная».

12.<span Times New Roman"">

Сопротивление нагрузки Rн =75 Ом.

13.<span Times New Roman"">

Условия эксплуатации итребования к стабильности показателей усилителя 20 — 45 °С.

14.<span Times New Roman"">

Срок сдачи проекта на кафедруРЗИ 10.05.2003.

15.<span Times New Roman"">

Дата выдачи Задания 22.02.2003.

        

Руководитель проектирования _____________

Исполнитель ______________

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

1.Введение

Импульсныеусилители нашли широкое применение. Особенно широко они применяются в радиотехническихустройства, в системах автоматики, в приборах экспериментальной физики, визмерительных приборах.

Взависимости от задач на импульсные усилители накладываются различныетребования, которым они должны отвечать. Поэтому усилители могут различатьсямежду собой как по элементной базе, особенностям схемы, так и по конструкции.Однако существует общая методика, которой следует придерживаться припроектировании усилителей.

Задачейпредставленного проекта является отыскание наиболее простого и надежногорешения.

<span Times New Roman",«serif»;mso-bidi-font-family: Arial">Для импульсного усилителя применяют специальные транзисторы, имеющиевысокую граничную частоту. Такие транзисторы называются высокочастотными.

Итогом курсового проекта сталипараметры и характеристики готового импульсного усилителя.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

2.Предварительный расчет усилителя

2.1 Расчет рабочей точки

Исходные данные длякурсового проектирования находятся в техническом задании.

Средне статистическийтранзистор даёт усиление в 20 дБ, по заданию у нас 25 дБ, отсюда получим, чтонаш усилитель будет иметь как минимум <img src="/cache/referats/14171/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

         Структурнаясхема многокаскадного усилителя представлена на рис.2.1

<img src="/cache/referats/14171/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

Рисунок 2.1 — Структурнаясхема усилителя

По заданному напряжению навыходе усилителя рассчитаем напряжение коллектор эмиттер и ток коллектора(рабочую точку).

Iко=<img src="/cache/referats/14171/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

Uкэо=<img src="/cache/referats/14171/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1030">

Рассмотрим два вариантареализации схемы питания транзисторного усилителя: первая схема реостатныйкаскад, вторая схема дроссельный каскад.

Дроссельный каскад:

Схемадроссельного каскада по переменному току представлена на рисунке 2.2.

<img src="/cache/referats/14171/image010.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

Рисунок 2.2 — Схемадроссельного каскада

Rн=75 (Ом).

Расчетные формулы:

<img src="/cache/referats/14171/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1031">                                                                              (2.1)

<img src="/cache/referats/14171/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1032">                                                              (2.2)

<img src="/cache/referats/14171/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1033">                                                                                (2.3)

<img src="/cache/referats/14171/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1034">                                                                                   (2.4)

Исходя из формул 2.1 — 2.4вычислим напряжение Uкэо и ток Iко.

<img src="/cache/referats/14171/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1035">

<img src="/cache/referats/14171/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1036">

Eп = Uкэо = 4В

Pвых = <img src="/cache/referats/14171/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1037"> Вт

Pпотр = <img src="/cache/referats/14171/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1038"> Вт

η = <img src="/cache/referats/14171/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

Резистивный каскад:

Схема резистивного каскадапо переменному току представлена на рисунке 2.3.

<img src="/cache/referats/14171/image030.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

Рисунок 2.3 — Схемарезистивного каскада

Rк=75(Ом), Rн=75 (Ом), Rн~=37,5 (Ом).

Исходя из формул 2.1 — 2.4вычислим напряжение Uкэо и ток Iко.

<img src="/cache/referats/14171/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

<img src="/cache/referats/14171/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1041">

Eп = Iко*Rк+Uкэо = 8,4В

Pвых = <img src="/cache/referats/14171/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1042"> Вт

Pпотр = <img src="/cache/referats/14171/image037.gif" v:shapes="_x0000_i1043"> Вт

η = <img src="/cache/referats/14171/image039.gif" v:shapes="_x0000_i1044">

Результаты выбора рабочейточки двумя способами приведены в таблице 2.1.

Таблица2.1.

Eп,(В)

Iко, (А)

Uко, (В)

Pвых.,(Вт)

Pпотр.,(Вт)

PRк,(Вт)

η

8,4

0,0587

4

0,107

0,496

0,255

0,22

4

0,0293

4

0,107

0,117

0,91

3. Выбор транзистора

Выбор транзистораосуществляется с учётом следующих предельных параметров:

1.<span Times New Roman"">     

PRк ≤ Pкдоп*0,8

2.<span Times New Roman"">     

Iко ≤ 0,8*Iкmax

3.<span Times New Roman"">     

fв(10-100)  ≤ fт

4.<span Times New Roman"">     

Uкэо ≤0,8*Uкэ доп

Исходя из данных технического задания<img src="/cache/referats/14171/image041.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

<img src="/cache/referats/14171/image043.gif" v:shapes="_x0000_i1046">                                      (3.1)

fТ>(10..100) fв,

fT=140МГц.

Этим требованиям полностью соответствует транзистор2Т602А. Параметры транзистора приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 — Параметры используемого транзистора

Наимено-вание

Обозначение

Значения

Ск

Емкость коллекторного перехода

4 пФ

Сэ

Емкость эмиттерного перехода

25 пФ

Граничная частота транзистора

150 МГц

Βо

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ

20-80

Температура окружающей среды

25оС

Iкбо

Обратный ток коллектор-база

10 мкА

Постоянный ток коллектора

75 мА

Тперmax

Температура перехода

423 К

Pрас

Постоянная рассеиваемая мощность (без теплоотвода)

0,85 Вт

Далее рассчитаем выберем схему термостабилизации.

4. Расчетсхемы термостабилизации

4.1 Эмиттернаятермостабилизация

Эмиттерная стабилизацияприменяется в основном в маломощных каскадах, и получила наиболее широкоераспространение. Схема эмиттерной термостабилизации приведена на рисунке 4.1.

<img src="/cache/referats/14171/image045.jpg" v:shapes="_x0000_i1047">

Рисунок 4.1 — Схема эмиттернойтермостабилизации

Расчётпроизведем поэтапно:

1.Выберем напряжение эмиттера <img src="/cache/referats/14171/image047.gif" v:shapes="_x0000_i1049"><img src="/cache/referats/14171/image049.gif" v:shapes="_x0000_i1050"> и напряжение питания <img src="/cache/referats/14171/image051.gif" v:shapes="_x0000_i1051">

2. Затемрассчитаем <img src="/cache/referats/14171/image053.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

Напряжениеэмиттера <img src="/cache/referats/14171/image047.gif" v:shapes="_x0000_i1053"> выбирается равнымпорядка <img src="/cache/referats/14171/image055.gif" v:shapes="_x0000_i1054"><img src="/cache/referats/14171/image057.gif" v:shapes="_x0000_i1055">

Токделителя <img src="/cache/referats/14171/image049.gif" v:shapes="_x0000_i1056"> выбирается равным <img src="/cache/referats/14171/image059.gif" v:shapes="_x0000_i1057"><img src="/cache/referats/14171/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1058">

<img src="/cache/referats/14171/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1059">                                                          (4.1.1)

Тогда:

<img src="/cache/referats/14171/image065.gif" v:shapes="_x0000_i1060"> (мА)                                                  (4.1.2)

Напряжениепитания рассчитывается по формуле: <img src="/cache/referats/14171/image067.gif" v:shapes="_x0000_i1061">

Расчётвеличин резисторов производится по следующим формулам:

<img src="/cache/referats/14171/image069.gif" v:shapes="_x0000_i1062"> Ом;                                                                          (4.1.3)

<img src="/cache/referats/14171/image071.gif" v:shapes="_x0000_i1063">                                                                  (4.1.4)

<img src="/cache/referats/14171/image073.gif" v:shapes="_x0000_i1064"> (Ом);                                             (4.1.5)

<img src="/cache/referats/14171/image075.gif" v:shapes="_x0000_i1065"> (Ом);                                                     (4.1.6)

Даннаяметодика расчёта не учитывает напрямую заданный диапазон температур окружающейсреды, однако, в диапазоне температур от 0 до 50 градусов для рассчитаннойподобным образом схемы, результирующий уход тока покоя транзистора, какправило, не превышает (10-15)%, то есть схема имеет вполне приемлемуюстабилизацию.                                     

4.2 Пассивная коллекторная термостабилизация

<img src="/cache/referats/14171/image077.jpg" v:shapes="_x0000_i1048">

Рисунок 4.2 — Схема пассивной коллекторнойтермостабилизации.

Пусть URк=10В

Rк=<img src="/cache/referats/14171/image079.gif" v:shapes="_x0000_i1066"> (Ом);                                                        (4.2.1)

Еп=Uкэо+URк=10+10=20В                                                  (4.2.2)

Rб=<img src="/cache/referats/14171/image081.gif" v:shapes="_x0000_i1067"> =5,36 (кОм)                              (4.2.3)

         Ток базы определяется Rб. При увеличении тока коллектора напряжение на Uкэопадает и следовательно уменьшается ток базы, а это не даёт увеличиваться дальшетоку коллектора. Но чтобы стал изменяться ток базы, напряжение Uкэо должноизмениться на 10-20%, то есть Rкдолжно быть очень велико, что оправдывается тольков маломощных каскадах.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

4.3 Активная коллекторная термостабилизация

<img src="/cache/referats/14171/image083.jpg" v:shapes="_x0000_i1068">

Рисунок 4.3 — Схема активнойколлекторной термостабилизации

Сделаем так чтобы Rбзависело от напряжения Ut.Получим что при незначительном изменении тока коллектора значительно изменитсяток базы. И вместо большого Rкможно поставить меньшее на котором бы падало небольшое (порядка 1В)напряжение.

Статический коэффициентпередачи по току первого транзистора <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">b

о1=30. UR4=5В.

R4=<img src="/cache/referats/14171/image085.gif" v:shapes="_x0000_i1070"><img src="/cache/referats/14171/image087.gif" v:shapes="_x0000_i1071">                                                    (4.3.1)

<img src="/cache/referats/14171/image089.gif" v:shapes="_x0000_i1072">                                                                  (4.3.2)

Iко1 = Iбо2  = <img src="/cache/referats/14171/image091.gif" v:shapes="_x0000_i1073">

Pрас1 = Uкэо1*Iко1= 5*1,68*10-3 = 8,4 мВт

<img src="/cache/referats/14171/image093.gif" v:shapes="_x0000_i1074">

R2=<img src="/cache/referats/14171/image095.gif" v:shapes="_x0000_i1075"><img src="/cache/referats/14171/image097.gif" v:shapes="_x0000_i1076">                             (4.3.3)

R1=<img src="/cache/referats/14171/image099.gif" v:shapes="_x0000_i1077"><img src="/cache/referats/14171/image101.gif" v:shapes="_x0000_i1078">                                   (4.3.4)

R3 = <img src="/cache/referats/14171/image103.gif" v:shapes="_x0000_i1079">                                   (4.3.5)

Еп = Uкэо2+UR4= 10+5 = 15В                                                        (4.3.6)

Данная схема требуетзначительное количество дополнительных элементов, в том числе и активных. Приповреждении емкости С1 каскад самовозбудится и будет не усиливать, агенерировать, т.е. данный вариант не желателен, поскольку параметры усилителядолжны как можно меньше зависеть от изменения параметров его элементов.Наиболее приемлема эмиттерная термостабилизация.

5. Расчёт параметров схемыДжиаколетто

<img src="/cache/referats/14171/image105.jpg" v:shapes="_x0000_i1069">

Рисунок 5.1 — Эквивалентная схема биполярноготранзистора (схема

Джиаколетто)

Ск(треб)=Ск(пасп)*<img src="/cache/referats/14171/image107.gif" v:shapes="_x0000_i1080"><span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

<img src="/cache/referats/14171/image109.gif" v:shapes="_x0000_i1081">

Ск(треб)-ёмкость коллекторного перехода при заданномUкэ0,

Ск(пасп)-справочное значение ёмкости коллектора приUкэ(пасп).

rб= <img src="/cache/referats/14171/image111.gif" v:shapes="_x0000_i1083"><img src="/cache/referats/14171/image113.gif" v:shapes="_x0000_i1084">            (5.1)

rб-сопротивление базы,

<img src="/cache/referats/14171/image115.gif" v:shapes="_x0000_i1085">

rэ=<img src="/cache/referats/14171/image117.gif" v:shapes="_x0000_i1086"> =<img src="/cache/referats/14171/image119.gif" v:shapes="_x0000_i1087">                                               (5.2)

Iк0 в мА,

rэ-сопротивление эмиттера.

gбэ=<img src="/cache/referats/14171/image121.gif" v:shapes="_x0000_i1088"><img src="/cache/referats/14171/image123.gif" v:shapes="_x0000_i1089">                                       (5.3)

gбэ-проводимость база-эмиттер,

<img src="/cache/referats/14171/image125.gif" v:shapes="_x0000_i1090">

Cэ=<img src="/cache/referats/14171/image127.gif" v:shapes="_x0000_i1091"><img src="/cache/referats/14171/image129.gif" v:shapes="_x0000_i1092">                   (5.4)

Cэ-ёмкость эмиттера,

 fт-справочноезначение граничной частоты транзистора при которой <img src="/cache/referats/14171/image125.gif" v:shapes="_x0000_i1093">

Ri= <img src="/cache/referats/14171/image131.gif" v:shapes="_x0000_i1094">                                         (5.5)

Ri-выходное сопротивление транзистора,

Uкэ0(доп), Iк0(доп)-соответственно паспортныезначения допустимого напряжения на коллекторе и постоянной составляющей тока коллектора.

gi=0.75(мСм).

         <img src="/cache/referats/14171/image133.gif" v:shapes="_x0000_i1095">                                                                       (5.6)

         где К0 — коэффициентусиления резисторного каскада

<img src="/cache/referats/14171/image135.gif" v:shapes="_x0000_i1096">                                                      (5.7)

гдеτв — постоянная времени верхних частот резисторного каскада

<img src="/cache/referats/14171/image137.gif" v:shapes="_x0000_i1097">                                                       (5.8)

гдеτ — постоянная времени верхних частот

<img src="/cache/referats/14171/image139.gif" v:shapes="_x0000_i1098">                                                        (5.9)

где S0 — крутизнапроходной характеристики

<img src="/cache/referats/14171/image141.gif" v:shapes="_x0000_i1099">                                           (5.10)

где Свх — входнаядинамическая емкость каскада

<img src="/cache/referats/14171/image143.gif" v:shapes="_x0000_i1100">                                            (5.11)

<img src="/cache/referats/14171/image145.gif" v:shapes="_x0000_i1101">                                        (5.12)

<img src="/cache/referats/14171/image147.gif" v:shapes="_x0000_i1102"><img src="/cache/referats/14171/image149.gif" v:shapes="_x0000_i1103">                                                           (5.13)

где fв — верхняяграничная частота

Из формул 5.6 — 5.11получим:

<img src="/cache/referats/14171/image151.gif" v:shapes="_x0000_i1104">

<img src="/cache/referats/14171/image153.gif" v:shapes="_x0000_i1105">

<img src="/cache/referats/14171/image155.gif" v:shapes="_x0000_i1106">

<img src="/cache/referats/14171/image157.gif" v:shapes="_x0000_i1107">

<img src="/cache/referats/14171/image159.gif" v:shapes="_x0000_i1108">

<img src="/cache/referats/14171/image161.gif" v:shapes="_x0000_i1109">

<img src="/cache/referats/14171/image163.gif" v:shapes="_x0000_i1110">

<img src="/cache/referats/14171/image165.gif" v:shapes="_x0000_i1111">  — верхняя граничнаячастота при условии что на каждый каскад приходится по 0,75 дБ искажений.

Данное значение верхнейграничной частоты не удовлетворяет требованиям технического задания, поэтомупотребуется введение коррекции.

6. Расчет высокочастотной индуктивной коррекции

Схема высокочастотнойиндуктивной коррекции представлена на рисунке 6.1.

<img src="/cache/referats/14171/image167.jpg" v:shapes="_x0000_i1082">

Рисунок 6.1 — Схемаиндуктивной высокочастотной коррекции

Высокочастотная индуктивнаякоррекция вводится для коррекции искажений АЧХ вносимых транзистором.Корректирующий эффект в схеме достигается за счет возрастания сопротивленияколлекторной цепи с ростом частоты усиливаемого сигнала и компенсации,благодаря этому, шунтирующего действия выходной емкости транзистора.

Коэффициент усиления каскадав области верхних частот, при оптимальном значении <img src="/cache/referats/14171/image169.gif" v:shapes="_x0000_i1112">

<img src="/cache/referats/14171/image171.gif" v:shapes="_x0000_i1113">                            

описывается выражением:

<img src="/cache/referats/14171/image173.gif" v:shapes="_x0000_i1114">

где    <img src="/cache/referats/14171/image133.gif" v:shapes="_x0000_i1115">                      

         <img src="/cache/referats/14171/image176.gif" v:shapes="_x0000_i1116">

Очевидно что при неизменномRк коэффициент усиления К0 — не изменится.

<img src="/cache/referats/14171/image178.gif" v:shapes="_x0000_i1117">                                                    

<img src="/cache/referats/14171/image180.gif" v:shapes="_x0000_i1118">в,<img src="/cache/referats/14171/image180.gif" v:shapes="_x0000_i1119"> и <img src="/cache/referats/14171/image182.gif" v:shapes="_x0000_i1120">

Lк = 75*6.55*10-9=4.9*10-9 (Гн)

τк = <img src="/cache/referats/14171/image184.gif" v:shapes="_x0000_i1121">

fв каскада равна:

<img src="/cache/referats/14171/image186.gif" v:shapes="_x0000_i1122">

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

7. Промежуточный каскад

7.1 Расчет рабочей точки. Транзистор VT2

<img src="/cache/referats/14171/image188.jpg" v:shapes="_x0000_i1123">

Рисунок 7.1 — Предварительная схема усилителя

Возьмем Rк = 800(Ом).

<img src="/cache/referats/14171/image190.gif" v:shapes="_x0000_i1124">

<img src="/cache/referats/14171/image192.gif" v:shapes="_x0000_i1125">

<img src="/cache/referats/14171/image194.gif" v:shapes="_x0000_i1126">

<img src="/cache/referats/14171/image196.gif" v:shapes="_x0000_i1127">

Кроме того при выборетранзистора следует учесть: fв=14 (МГц).

Этим требованиямсоответствует транзистор КТ339А. Однако данные о его параметрах при заданномтоке и напряжении недостаточны, поэтому выберем следующую рабочую точку:

Iко= 5мА

Uкэо=10В

Таблица 7.1 — Параметрыиспользуемого транзистора

Наимено-вание

Обозначение

Значения

Ск

Емкость коллекторного перехода

2 пФ

Сэ

Емкость эмиттерного перехода

4 пФ

Граничная частота транзистора

300 МГц

Βо

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ

100

Температура окружающей среды

25оС

Постоянный ток коллектора

25 мА

Тперmax

Температура перехода

448 К

Pрас

Постоянная рассеиваемая мощность (без теплоотвода)

0,26 Вт

Рассчитаем параметрыэквивалентной схемы для данного транзистора используя формулы 5.1 — 5.13.

Ск(треб)=Ск(пасп)*<img src="/cache/referats/14171/image107.gif" v:shapes="_x0000_i1128"><span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

<img src="/cache/referats/14171/image198.gif" v:shapes="_x0000_i1129">

Ск(треб)-ёмкость коллекторного перехода при заданномUкэ0,

Ск(пасп)-справочное значение ёмкости коллектора приUкэ(пасп).

rб= <img src="/cache/referats/14171/image200.gif" v:shapes="_x0000_i1130">=17,7(Ом); gб=<img src="/cache/referats/14171/image113.gif" v:shapes="_x0000_i1131">

rб-сопротивление базы,

<img src="/cache/referats/14171/image115.gif" v:shapes="_x0000_i1132">

rэ=<img src="/cache/referats/14171/image117.gif" v:shapes="_x0000_i1133"> =<img src="/cache/referats/14171/image202.gif" v:shapes="_x0000_i1134">=6,54(Ом), где                               

Iк0 в мА,

rэ-сопротивление эмитера.

gбэ=<img src="/cache/referats/14171/image121.gif" v:shapes="_x0000_i1135"><img src="/cache/referats/14171/image204.gif" v:shapes="_x0000_i1136">                               

gбэ-проводимость база-эмитер,

<img src="/cache/referats/14171/image125.gif" v:shapes="_x0000_i1137">

Cэ=<img src="/cache/referats/14171/image127.gif" v:shapes="_x0000_i1138"><img src="/cache/referats/14171/image206.gif" v:shapes="_x0000_i1139">=0,803(пФ), где                         

Cэ-ёмкость эмиттера,

 fт-справочноезначение граничной частоты транзистора при которой <img src="/cache/referats/14171/image125.gif" v:shapes="_x0000_i1140">

Ri= <img src="/cache/referats/14171/image208.gif" v:shapes="_x0000_i1141">                              

Ri-выходное сопротивление транзистора,

Uкэ0(доп), Iк0(доп)-соответственно паспортныезначения допустимого напряжения на коллекторе и постоянной составляющей токаколлектора.

gi=1(мСм).

<img src="/cache/referats/14171/image210.gif" v:shapes="_x0000_i1142">

<img src="/cache/referats/14171/image212.gif" v:shapes="_x0000_i1143">                                (7.1)

<img src="/cache/referats/14171/image214.gif" v:shapes="_x0000_i1144">

<img src="/cache/referats/14171/image216.gif" v:shapes="_x0000_i1145">                                      (7.2)

<img src="/cache/referats/14171/image218.gif" v:shapes="_x0000_i1146">

<img src="/cache/referats/14171/image220.gif" v:shapes="_x0000_i1147"> – входное сопротивление и входная емкостьнагружающего каскада.

<img src="/cache/referats/14171/image222.gif" v:shapes="_x0000_i1148">

<img src="/cache/referats/14171/image224.gif" v:shapes="_x0000_i1149">                                                     (7.3)

<img src="/cache/referats/14171/image226.gif" v:shapes="_x0000_i1150"><img src="/cache/referats/14171/image228.gif" v:shapes="_x0000_i1151">

<img src="/cache/referats/14171/image230.gif" v:shapes="_x0000_i1152">

<img src="/cache/referats/14171/image232.gif" v:shapes="_x0000_i1153">  — верхняя граничнаячастота при условии что на каждый каскад приходится по 0,75 дБ искажений.Желательно ввести коррекцию.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

7.1.1 Расчет высокочастотной индуктивной коррекции

Схема высокочастотнойиндуктивной коррекции представлена на рисунке 7.2.

<img src="/cache/referats/14171/image234.jpg" v:shapes="_x0000_i1154">

Рисунок 7.2 — Схемавысокочастотной индуктивной коррекции

промежуточного каскада

Высокочастотная индуктивнаякоррекция вводится для коррекции искажений АЧХ вносимых транзистором.Корректирующий эффект в схеме достигается за счет возрастания сопротивленияколлекторной цепи с ростом частоты усиливаемого сигнала и компенсации,благодаря этому, шунтирующего действия выходной емкости транзистора.

Расчетные формулы:

<img src="/cache/referats/14171/image171.gif" v:shapes="_x0000_i1155">                   

<img src="/cache/referats/14171/image173.gif" v:shapes="_x0000_i1156">

где    <img src="/cache/referats/14171/image133.gif" v:shapes="_x0000_i1157">                      

         <img src="/cache/referats/14171/image236.gif" v:shapes="_x0000_i1158">                           

При неизменном Rккоэффициент усиления не будет изменятся.

         <img src="/cache/referats/14171/image238.gif" v:shapes="_x0000_i1159">                                         

τ ,τв иS0рассчитываются по 5.7, 5.8, 5.9.

<img src="/cache/referats/14171/image240.gif" v:shapes="_x0000_i1160">

<img src="/cache/referats/14171/image242.gif" v:shapes="_x0000_i1161">

<img src="/cache/referats/14171/image244.gif" v:shapes="_x0000_i1162"><img src="/cache/referats/14171/image246.gif" v:shapes="_x0000_i1163">  — верхняя граничнаячастота корректированного каскада при условии что на каждый каскад приходитсяпо 0,75 дБ искажений.

7.1.2 Расчет схемы термостабилизации

Используем эмиттернуюстабилизация поскольку  был выбранмаломощный транзистор, кроме того эмиттерная стабилизация уже применяется врассчитываемом усилителе. Схема эмиттерной термостабилизации приведена нарисунке 4.1.

Порядокрасчета:

1.Выберем напряжение эмиттера <img src="/cache/referats/14171/image047.gif" v:shapes="_x0000_i1164"><img src="/cache/referats/14171/image049.gif" v:shapes="_x0000_i1165"> и напряжение питания <img src="/cache/referats/14171/image051.gif" v:shapes="_x0000_i1166">

2. Затемрассчитаем <img src="/cache/referats/14171/image053.gif" v:shapes="_x0000_i1167">

Напряжениеэмиттера <img src="/cache/referats/14171/image047.gif" v:shapes="_x0000_i1168"> выбирается равнымпорядка <img src="/cache/referats/14171/image055.gif" v:shapes="_x0000_i1169"><img src="/cache/referats/14171/image248.gif" v:shapes="_x0000_i1170">

Токделителя <img src="/cache/referats/14171/image049.gif" v:shapes="_x0000_i1171"> выбирается равным <img src="/cache/referats/14171/image059.gif" v:shapes="_x0000_i1172"><img src="/cache/referats/14171/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1173">

<img src="/cache/referats/14171/image250.gif" v:shapes="_x0000_i1174">                                                       

Тогда:

<img src="/cache/referats/14171/image252.gif" v:shapes="_x0000_i1175"> мА                                                               

Напряжениепитания рассчитывается по формуле: <img src="/cache/referats/14171/image254.gif" v:shapes="_x0000_i1176">

Расчётвеличин резисторов производится по следующим формулам:

<img src="/cache/referats/14171/image256.gif" v:shapes="_x0000_i1177"> (Ом);                                                                  

<img src="/cache/referats/14171/image258.gif" v:shapes="_x0000_i1178">                                                               

<img src="/cache/referats/14171/image260.gif" v:shapes="_x0000_i1179"> (кОм);                                      

<img src="/cache/referats/14171/image262.gif" v:shapes="_x0000_i1180"> (кОм);                                            

Вдиапазоне температур от 0 до 50 градусов для рассчитанной подобным образомсхемы, результирующий уход тока покоя транзистора, как правило, не превышает(10-15)%, то есть схема имеет вполне приемлемую стабилизацию.                                     

7.2 Транзистор VT1

В качестве транзистора VT1используем транзистор КТ339А с той же рабочей точкой что и для транзистора VT2:

Iко= 5мА

Uкэо=10В

Возьмем Rк = 100 (Ом).

Рассчитаем па

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике