Xreferat.com » Рефераты по науке и технике » Усилитель генератора с емкостным выходом

Усилитель генератора с емкостным выходом

с высокочастотной индуктивной коррекцией приведена на рисунке 2.9.

Усилитель генератора с емкостным выходом

Рисунок 2.9 – Схема выходной корректирующей цепи.

     От выходного каскада усилителя требуется получение максимально возможной выходной мощности в заданной полосе частот [1]. Это достигается путем реализации ощущаемого сопротивления нагрузки для внутреннего генератора транзистора равным постоянной величине во всем рабочем диапазоне частот. Одна из возможных реализаций - включение выходной емкости транзистора в фильтр нижних частот, используемый в качестве выходной КЦ. Расчет элементов КЦ проводится по методике Фано, обеспечивающей максимальное согласование в требуемой полосе частот.

     По имеющейся выходной емкости каскада (вычисленной в пункте 2.3.2) найдем параметр b3, чтобы применить таблицу коэффициентов [1]:

                    Усилитель генератора с емкостным выходом.                 (2.26)

     Требуемые параметры из таблицы коэффициентов [1] с учетом величины b3:

C1н=b1=1.2,     L1н=b2=0.944,     1.238.

     Разнормируем параметры и найдем номиналы элементов схемы:

                            Усилитель генератора с емкостным выходом.                              (2.27)

     2.3.5 Расчет межкаскадной корректирующей цепи

     Межкаскадная корректирующая цепь четвертого порядка представлена на рисунке 2.10.

Усилитель генератора с емкостным выходом

Рисунок 2.10 - Межкаскадная корректирующая цепь четвертого порядка.

     Цепь такого вида обеспечивает реализацию усилительного каскада с различным  наклоном АЧХ, лежащим в пределах необходимых отклонений (повышение или понижение) с заданными частотными искажениями [1]. Таблица коэффициентов, полученная с помощью методики проектирования согласующе-выравнивающих цепей транзисторных усилителей, позволяет выбрать нормированные значения элементов МКЦ исходя из технического задания. МКЦ в данном усилителе должна обеспечить нулевой подъем АЧХ, с частотными искажениями в пределах . Требованиям технического задания соответствуют табличные [1] значения:                          

Усилитель генератора с емкостным выходом       

     Тип транзистора в каскаде, предшествующему данной МКЦ, точно такой же, как и в выходном каскаде. Это имеет значение для параметров нормировки элементов МКЦ оконечного каскада. Для расчета нормированных значений элементов МКЦ, обеспечивающих заданную форму АЧХ с учетом реальных значений Cвых и Rн, следует воспользоваться формулами пересчета [1]:

                                        Усилитель генератора с емкостным выходом.                                           (2.28)

     Найдем величины, необходимые для расчета нормированных величин по известным формулам:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Пересчитаем табличные величины с учетом корректирующих формул:

                         Усилитель генератора с емкостным выходом                      (2.29)

     Разнормируем элементы МКЦ по формулам:     

                                         Усилитель генератора с емкостным выходом ,     .                                                 (2.30)

    Рассчитаем номиналы элементов корректирующей схемы:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Рассчитаем дополнительные параметры:

            Усилитель генератора с емкостным выходом    (2.31)

где S210- коэффициент передачи оконечного каскада. Расчет оконечного каскада закончен.

2.4  Расчет предоконечного каскада

     Транзистор остался прежним. Это диктуется требованиями к коэффициенту усиления. Значения элементов схемы Джиаколетто и однонаправленной модели не изменились.

2.4.1 Активная коллекторная термостабилизация

     Схема активной коллекторной термостабилизации предоконечного каскада приведена на рисунке 2.11.

Усилитель генератора с емкостным выходом

Рисунок 2.11 – Схема активной коллекторной термостабилизации.

     Все параметры для предоконечного каскада остались прежними, но изменилась рабочая точка:

Усилитель генератора с емкостным выходом                                      Uкэ0= 16.5В

                                       Iк0= Iк0оконечного/S210Vtоконечного=0.101А.

     Энергетический расчет производится по формулам, аналогичным (2.22):

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Мощность, рассеиваемая на сопротивлении коллектора:

Усилитель генератора с емкостным выходом.

     Рассчитаем номиналы схемы по формулам (2.24):

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Номиналы реактивных элементов рассчитываются по формулам (2.25):

                                                                                                    

     Этим требованиям удовлетворяют следующие номиналы:

Усилитель генератора с емкостным выходом

2.4.2 Межкаскадная корректирующая цепь

     Межкаскадная корректирующая цепь приведена на рисунке 2.12.

Усилитель генератора с емкостным выходом

Рисунок 2.12 - Межкаскадная корректирующая цепь четвертого порядка.

     Методика расчета корректирующей цепи не изменилась, условия – прежние, т.к. тип транзистора не изменился. Транзистор входного каскада аналогичен транзистору предоконечного каскада, поэтому параметры нормировки не изменились. Табличные значения прежние:

Усилитель генератора с емкостным выходом

          Величины, необходимые для разнормировки, не изменились по сравнению с оконечным каскадом:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Нормированные параметры МКЦ не изменились:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Разнормируем элементы МКЦ:

Усилитель генератора с емкостным выходом

         Рассчитаем дополнительные параметры:

Усилитель генератора с емкостным выходом

где S210 - коэффициент передачи предоконечного каскада. Расчет предоконечного каскада окончен.

2.5 Расчет входного каскада

     Схема входного корректированного каскада приведена на рисунке 2.13. Сигнал подается от генератора с емкостным выходом. У генератора по заданию активная составляющая выходного сопротивления равна бесконечности. Так как невозможно реализовать реальный усилительный каскад с таким параметром генератора, сопротивление Rг приняли равным 100 Ом.

Усилитель генератора с емкостным выходом

Рисунок 2.13 – Входной корректированный каскад.

     Транзистор входного каскада остался прежним. Это диктуется требованиями к коэффициенту усиления.

2.5.1 Активная коллекторная термостабилизация

     Схема активной коллекторной термостабилизации приведена на рисунке 2.14. Расчет схемы производится по той же методике, что и для оконечного каскада.

Усилитель генератора с емкостным выходом

Рисунок 2.14 – Схема активной коллекторной термостабилизации.

Усилитель генератора с емкостным выходом     Все параметры для входного каскада остались прежними, но изменилась рабочая точка:

                                 Uкэ0= 16.5В,

                                  Iк0= Iк0предоконечного/S210Vt предоконечного=33мА.

     Энергетический расчет производится по известным формулам:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Мощность, рассеиваемая на сопротивлении коллектора:

Усилитель генератора с емкостным выходом.

     Рассчитаем номиналы схемы:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Номиналы реактивных элементов рассчитываются по формулам (2.25):

                                                                                                    

     Этим требованиям удовлетворяют следующие номиналы:

Усилитель генератора с емкостным выходом

2.5.2 Расчет входной корректирующей цепи

     В качестве входной корректирующей цепи используется диссипативная корректирующая цепь четвертого порядка, которая приведена на рисунке 2.15. Применение такой цепи позволяет обеспечить требования, поставленные техническим заданием. Нормировка элементов МКЦ осуществляется на выходные емкость генератора и  сопротивление.

Усилитель генератора с емкостным выходом

Рисунок 2.15 - Входная корректирующая цепь четвертого порядка.

     Методика расчета корректирующей цепи не изменилась, условия – прежние, т.к. тип транзистора не изменился. Нормировка элементов цепи осуществляется на выходные емкость и сопротивление генератора. Табличные значения нормированных элементов прежние:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Величины, необходимые для разнормировки, изменились с учетом параметров генератора:

     Нормированные параметры изменились:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Разнормируем элементы МКЦ:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Рассчитаем дополнительные параметры:

Усилитель генератора с емкостным выходом

где S210 - коэффициент передачи входного каскада. Расчет входного каскада окончен.

2.6 Расчет разделительных емкостей

     Рассчитываемый усилитель имеет 4 реактивных элемента, вносящих частотные искажения - разделительные емкости. Усилитель должен обеспечивать в рабочей полосе частот искажения АЧХ, не превышающие 3дБ. Номинал каждой емкости с учетом заданных искажений, параметров корректирующей цепи и транзистора, рассчитывается по формуле [2]:

                                         Усилитель генератора с емкостным выходом                                       (2.32)

где  Yн – заданные искажения;                                                                                R11 – параллельное соединение выходного сопротивления транзистора и соответствующего сопротивления МКЦ (R2), Ом                                                                R22 – соответствующий номинал резистора МКЦ (Rдоп), Ом;                                                        wн – нижняя частота, Рад/с.

Приведем искажения, заданные в децибелах, к безразмерной величине:                                                        ,                                                 (2.33)

где М – частотные искажения, приходящиеся на каскад, Дб. Тогда

Усилитель генератора с емкостным выходом 

     Номинал разделительной емкости оконечного каскада:

     Номинал разделительной емкости предоконечного каскада:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     Номинал разделительной емкости входного каскада:

Усилитель генератора с емкостным выходом

     На этом расчет разделительных емкостей и усилителя заканчивается.

 3. Заключение.

     В результате выполненной курсовой работы получена схема электрическая принципиальная усилителя генератора с емкостным выходом. Известны топология элементов и их номиналы. Поставленная задача решена в полном объеме, однако для практического производства устройства данных недостаточно. Необходимая информация может быть получена в результате дополнительных исследований, необходимость которых в техническом задании настоящего курсового проекта не указывается.

Список использованных источников

     1 Петухов В.М. Полевые и высокочастотные биполярные транзисторы средней и большой мощности и их зарубежные аналоги: Справочник. – М.: КУБК-а, 1997.

     2 Титов А.А. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах – referat/download/ref-2764.zip.  

     3  Титов А.А. Григорьев Д.А. Расчет элементов высокочастотной коррекции усилительных каскадов на полевых транзисторах. – Томск, 2000. - 27 с.

     4  Мамонкин И.Г.  Усилительные устройства:  Учебное пособие для вузов. – М.: Связь,  1977.

     


Усилитель генератора с емкостным выходом

РТФ КП 468740.001 Э3
Усилитель генератора с емкостным выходом Схема электрическая принципиальная Литер. Масса Масштаб
Изм Лист № докум. Подп. Дата
Разраб. Дубовенко Д
Пров. Титов А.А.
Т.контр. Лист 1 Листов 3
ТУСУР, РТФ, гр.148-3
Н.контр.
Утв.
Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты:

Поз.обоз-начение Наименование Кол. Примечание
Конденсаторы ОЖО.460.107ТУ