Расчет усилителя радиочастоты, предназначенного для усиления АМ сигнала
Министерство образования и науки РФ
Пензенский государственный университет
Институт систем управления и информационной безопасности
Кафедра: «Автономные информационные и управляющие системы»
Курсовая работа на тему:
«Рассчитать усилитель радиочастоты, предназначенный для усиления АМ сигнала»
Выполнил: студент
группы 05УУ1
Мочалов В.И.
Проверил: Иванцов Д.С.
Пенза 2007
Техническое задание
Рассчитать параметры элементов схемы;
Найти низкочастотный (НЧ) эквивалент, передаточную функцию;
Рассчитать и построить переходную характеристику и график выходного сигнала.
Частота текущего колебания f0 = 10 МГц.
Частота моделирующего сигнала FМ = 2 кГц.
Форма моделирующего сигнала – пилообразная.
Введение
В радиопередающих и радиоприемных устройствах широко используются для усиления узкополосных сигналов так называемые резонансные усилители, ламповые и транзисторные. У таких усилителей в качестве нагрузки анода (коллектора, стока) используется параллельный колебательный контур.
Резонансные усилители в режиме малого сигнала находят широкое применение в радиоприемных устройствах, где мощности усиливаемых узкополосных сигналов невелики, поэтому малы, как мощности, потребляемые усилителем от источников питания, так и их роль в формировании общей мощности, расходуемой радиоприемным устройством.
Для увеличения амплитуды и мощности усиленного сигнала в качестве рабочего используется также и нелинейный участок характеристики усилительного прибора резонансного усилителя, что достигается увеличением амплитуды входного воздействия и выбором соответствующей рабочей точки. Иными словами, усилитель используется в режиме большого сигнала.
В технике радиопередающих устройств резонансные усилители, работающие в режиме большого сигнала, используются как для усиления узкополосных сигналов, так и для усиления гармонических колебаний большей мощности.
1 часть. Разработка принципиальной электрической схемы усилителя сигнала с АМ
Усилительный каскад (рис. 1) выполнен по схеме с общим эмиттером (ОЭ) с цепью стабилизации тока покоя коллектора (RЭ, СЭ). Для предотвращения попадания высокочастотных составляющих тока в цепь питания и уменьшения взаимного влияния каскадов.
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема усилителя АМ-сигнала.
В качестве АЭ для работы в резонансном каскаде выбираем транзистор КТ342А. Его параметры:
Произведем расчет параметров транзистора на частоте 10 МГц. Активные сопротивления эмиттерного перехода и базы определяются из выражения:
Входное сопротивление транзистора в схеме с ОБ на низкой частоте:
Граничная частота крутизны характеристики в схеме с ОЭ:
Предельная частота усиления тока в схеме ОЭ:
Находим Y-параметры транзистора на частоте 10 МГц:
где
- статический
коэффициент
усиления тока
базы в схеме
с общим эмиттером.
Частота единичного усиления каскада для схемы включения с общим эмиттером:
Расчет элементов питания каскада.
Изменение обратного тока коллектора:
где IКБО=2 мкА - обратный ток коллектора при температуре То=293 К.
Тепловое смещение напряжения базы:
где
Необходимая нестабильность коллекторного тока:
Сопротивление резистора в цепи эмиттера:
Стандартное значение сопротивления Rэ=560 Ом.
Находим значения сопротивлений резисторов смещения напряжения на базе транзистора:
Стандартные значения:
R1=12 кОм; R2=78 кОм.
Значение емкости конденсатора в цепи эмиттера:
Стандартное значение Сэ=1500 пФ.
Значение емкости разделительного конденсатора:
где
Cтандартное значение Ср = 220 пФ.
2 часть
Рис. 2. Выбор рабочей точки транзистора
где S- крутизна
Найдем коэффициент передачи:
