курсовые,контрольные,дипломы,рефераты
Московский ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ Авиационный Институт имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ
(технический университет)
Кафедра 407
“ЭЛЕКТРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА РЭС”
Курсовая работа
на тему
|
Видеоусилитель |
|
Выполнил: |
студент группы 04-320 Гуренков Дмитрий |
|
Проверил: |
преподаватель Игнатьев Ф. Н. |
Москва DATE @ "yyyy"l * MERGEFORMAT 2008 год
Содержание
TOC o "1-3" Задание................................................................................................................................................................................. PAGEREF _Toc534714862 h 3
Введение............................................................................................................................................................................. PAGEREF _Toc534714863 h 3
Расчет многокаскадного усилителя...................................................................................................... PAGEREF _Toc534714864 h 4
Расчет апериодических и импульсных усилителей.............................................................. PAGEREF _Toc534714865 h 5
Расчет "Y"-параметров транзистора......................................................................................................... PAGEREF _Toc534714866 h 7
Высокочастотная эмиттерная коррекция......................................................................................... PAGEREF _Toc534714867 h 9
Низкочастотная коррекция цепочкой ................................................................................. PAGEREF _Toc534714868 h 10
Выбор и стабилизация режимов работы усилительных каскадов на транзисторах. PAGEREF _Toc534714869 h 11
Расчет.................................................................................................................................................................................. PAGEREF _Toc534714870 h 15
Расчет необходимого количества каскадов................................................................................................... PAGEREF _Toc534714871 h 15
Расчет оконечного усилительного каскада.................................................................................................... PAGEREF _Toc534714872 h 16
Расчет Y-параметров................................................................................................................................................ PAGEREF _Toc534714873 h 16
Рассчитаем высокочастотную эмиттерную коррекцию................................................................................ PAGEREF _Toc534714874 h 17
Низкочастотна коррекция цепочкой ...................................................................................................... PAGEREF _Toc534714875 h 18
Стабилизация режима работы усилительного каскада................................................................................ PAGEREF _Toc534714876 h 18
Расчет предоконечных усилительных каскадов.......................................................................................... PAGEREF _Toc534714877 h 19
Рассчитаем высокочастотную эмиттерную коррекцию................................................................................ PAGEREF _Toc534714878 h 20
Низкочастотна коррекция цепочкой ...................................................................................................... PAGEREF _Toc534714879 h 20
Стабилизация режима работы усилительного каскада................................................................................ PAGEREF _Toc534714880 h 20
Эксплуатационные данные........................................................................................................................... PAGEREF _Toc534714881 h 21
Видео усилитель. Принципиальная схема...................................................................................... PAGEREF _Toc534714882 h 23
Перечень элементов............................................................................................................................................. PAGEREF _Toc534714883 h 24
Литература..................................................................................................................................................................... PAGEREF _Toc534714884 h 25
Разработать принципиальную схему и рассчитать видеоусилитель со следующими характеристиками:
- коэффициент усиления по напряжению
- длительность импульса
- относительный скол вершины импульса – не более
- относительная длительность фронта – не более
- сопротивление нагрузки усилителя
- емкость нагрузки усилителя -
Усилитель – это устройство, увеличивающее мощность сигнала. Увеличение мощности происходит за счет преобразования энергии источника питания в сигнал на заданной частоте. Функцию преобразователя выполняет активный прибор, управляемый входным сигналом. Таким образом, в усилителе относительно маломощный входной сигнал управляет передачей большой мощности на частоте сигнала от источника питания в нагрузку, причем выходной сигнал является непрерывной функцией входного. Сам механизм преобразования энергии источника питания в энергию сигнала зависит от физической природы активного прибора.
Существует большое количество различных видов усилителей по активному прибору, в частности: на трех активных полюсных приборах, на активных двухполюсных приборах, усилители на ЛБВ и ЛОВ. В зависимости от вида усиливаемого сигнала различают усилители непрерывных и импульсных сигналов. Усилители импульсов, не имеющих высокочастотного заполнения (видеоимпульсов), обычно относятся к видео усилителям, или точнее говоря к видео импульсным усилителям. Усиление низкочастотных непрерывных и импульсных (как в нашем случае) сигналов осуществляется апериодическими импульсными усилителями.
Будем рассматривать апериодический усилитель с емкостной связью на трех активном полюсном приборе. Основным свойством апериодического усилителя является отсутствие ярко выраженных резонансных явлений. Нагрузкой этого усилителя, как правило, является резистор. Расчеты усилительных устройств, обычно, выполняются покаскадно с дальнейшим нахождением параметров многокаскадных усилителей. Эффективность усиления можно оценить по величине коэффициента усиления. Различают коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности. Основным, обычно, считается коэффициент усиления по напряжению: без индекса «U». Коэффициенты усиления являются комплексными величинами. Модуль коэффициента усиления определяет соотношение входной и выходной амплитуд, на данной частоте.
В качестве принципиальной схемы усилителя выберем схему, состоящую из N каскадов на однотипных, активных приборах с одинаковыми параметрами. В таком случае общий коэффициент усиления будет находиться как произведение коэффициентов усиления каждого из каскадов.
Выберем схему включения активного прибора:
1. Схема включения с общей базой (ОБ) обладает сравнительно малым, входным и большим выходным сопротивлением, но имеет малую зависимость параметров от температуры и более равномерную частотную характеристику. В схеме с ОБ достигаются максимальные значения коллекторного напряжения, что важно при использовании мощных транзисторов.
2. Схема включения с общим эмиттером (ОЭ) обладает наибольшим усилением по мощности, что уменьшает количество каскадов в схеме, но неравномерная частотная характеристика, большая зависимость параметров от температуры и меньшее максимальное коллекторное напряжение снижают преимущества этой схемы. Входные и выходные сопротивления усилителя на транзисторах, включенных в схему с ОЭ отличаются меньше, чем в схеме с ОБ, что облегчает построение многокаскадных усилителей.
3. Схема включения с общим коллектором (ОК) обладает большим входным и малым выходным сопротивлением. Это свойство находит применение в согласующих каскадах (эмиттерный повторитель). Частотная характеристика схожа с частотной характеристикой включения с ОЭ.
Как видно из приведенных выше характеристик различных включений, схема с ОЭ по большинству показателей занимает промежуточное положение между схемами ОБ и ОК. В то же время она обладает максимальным усилением по мощности и удобна в использовании в много каскадных усилителях. Именно по этому она считается наиболее универсальной.
Как следует из вышесказанного, в качестве схемы включения нашего активного прибора будем использовать схему с общим эмиттером.
Активными основными приборами современных усилительных устройств являются биполярные и полевые транзисторы. В качестве активного прибора будем использовать биполярный транзистор.
Как правило, усилительные устройства являются многокаскадными, так как с помощью одного каскада обычно не удается обеспечить необходимое усиление. Основное усиление по напряжению обеспечивается в каскадах предварительного усиления. Из них обычно выделяют входной каскад, схема которого зависит от требований по сопряжению с источником сигнала, допустимому дрейфу нуля и т.п. Спецификой выходного каскада является обеспечение заданной мощности или амплитуды выходного сигнала, ограничения по допустимому уровню искажений, работа на низкоомную нагрузку и т.д. Предоконечный каскад также может иметь специфические особенности, связанные с условием работы выходного каскада, например, с требованием обеспечить на его входе значительную мощность сигнала.
При построении широкополосных усилителей на биполярных транзисторах основное внимание уделяют их частотным свойствам, позволяющим при заданном коэффициенте усиления одного каскада в области средних частот обеспечить требуемую верхнюю граничную частоту
(1.1)
Если многокаскадный усилитель с верхней граничной частотой содержит одинаковых каскадов, а искажения на верхних частотах распределены между каскадами равномерно, то связь между и устанавливается соотношением
(1.2)
где - функция, учитывающая уменьшение с ростом числа каскадов.
Если отдельные однотипные каскады развязаны между собой по постоянному току, что приводит к искажения в области нижних частот, то нижняя граничная частота одного каскада связана с всего усилителя соотношением
(1.3)
Общий коэффициент усиления N-каскадного усилителя с учетом (1.1) и (1.2)
(1.4)
Максимальная площадь усиления дифференциального каскада или каскада с общим эмиттером на биполярном транзисторе может быть оценена по формуле
(1.5)
где высокочастотный параметр определяется паспортными параметрами транзистора.
Если заданы и максимальную площадь усилителя
(1.6)
Полутора кратный запас по усилению учитывает, в частности, потери сигнала во входной цепи усилителя. Коэффициент следует брать - для простейших резистивных каскадов; - для случая применения во всех каскадах высокочастотной коррекции. Последнее позволяет ослабить требования к частотным свойствам транзистора и обеспечить необходимый коэффициент усиления и заданную полосу пропускания меньшим числом каскадов.
В импульсных усилителях основное внимание уделяется переходным искажениям, в частности, времени установления усилителя однотипных каскадов связано с требуемым временем установления каждого из каскадов соотношением
(1.7)
Формула (1.7) справедлива, если величина относительного выброса на один каскад не превышает критического
Поскольку усилитель обычно содержит один или несколько одинаковых предварительных каскадов, а также выходной каскад и входную цепь с временем установления соответственно и
Величина общего относительного скалывания и времени запаздывания N-каскадного усилителя определяется соответствующими параметрами каждого каскада и оценивается по формуле
(1.8)
Усиление низкочастотных и импульсных сигналов осуществляется апериодическими усилителями. Типовая схема двухкаскадного резистивного усилителя представлена на REF _Ref533439646 h 1.
Рисунок SEQ Рисунок * ARABIC 1
Элементы усилительного каскада выполняют следующие функции:
- обеспечивают выбранное положение рабочей точки (РТ) и температурную стабилизацию транзистора;
- осуществляют развязку каскада в диапазоне усиливаемых частот и повышают устойчивость работы усилителя;
- разделяет усилительные каскады по постоянному току;
- является коллекторной нагрузкой транзистора;
- устраняет отрицательную обратную связь по переменному току;
- проводимость потребителя.
При условии слабых сигналов, когда выходное напряжение существенно меньше напряжения можно считать, что каскад работает в линейном режиме. В этом случае расчет усилителя сводится к следующему.
Исходными данными для оконечных усилительных каскадов непрерывных сигналов являются: - коэффициент усиления; и - верхняя и нижняя граничные частоты; и - уровень линейных искажений на частотах и и - проводимость и сопротивление потребителя; - выходное напряжение.
Расчет производится в следующей последовательности.
1. Выбирают тип биполярного транзистора, позволяющего реализовать требуемый коэффициент усиления и полосу пропускания при заданных частотных искажениях:
(2.1)
где
Определяют параметры транзистора и на средней частоте усиления.
2. Находят нагрузочную коллекторную проводимость для обеспечения заданного усиления и полосы пропускания:
(2.2)
(2.3)
(2.4)
3. Вычисляют входную проводимость и емкость усилительного каскада.
(2.5)
(2.6)
4. Разделительную емкость определяют по заданным искажениям на нижней граничной частоте:
(2.7)
где
5. И наконец находят емкость
(2.8)
При расчете усилителей импульсных сигналов с длительностью задаются обычно временем установления фронта импульса и его скалыванием и находятся из соотношений (2.3) и (2.7):
(2.9)
(2.10)
Особенность расчета промежуточных каскадов заключается в том, что их потребителем является последующий усилитель, входная проводимость и емкость которого находятся с помощью выражений (2.5) и (2.6).
При решении ряда задач возникает необходимость усиливать сигналы в широкой полосе частот, и, если полоса пропускания обычного апериодического усилителя оказывается недостаточной, ее стараются расширить, используя ВЧ- и НЧ-коррекции. Частотная коррекция обычно осуществляется одним из двух методов:
1. введением в цепь коллекторной (стоковой) нагрузки частотно-зависимых элементов (L-коррекция в области ВЧ и цепочка - в области НЧ);
2. использованием частотно-зависимой отрицательной обратной связи (ООС) (эмиттерная коррекция в области ВЧ).
Основными активными приборами усилительных устройств радиочастотного диапазона являются биполярные и полевые транзисторы. Расчет характеристик усилителей умеренно высоких частот удобно проводить по Y-параметрам транзисторов, определенным для выбранной рабочей точки (РТ) по постоянному ток и схемы включения (ОЭ, ОБ, ОК, ОИ, ОЗ, ОС).
В инженерной практике широко используется физическая эквивалентная схема биполярного транзистора, представленная на REF _Ref533171194 h 2, которая достаточно точно отражает его свойства в частотном диапазоне до - граничная частота усиления тока базы в схеме с общим эмиттером (ОЭ).
Рисунок SEQ Рисунок * ARABIC 2
Рассчитывают элементы эквивалентной схемы и Y-параметры биполярного транзистора по справочным данным, где для типового режима работы (заданной РТ) обычно приводятся следующие электрические параметры:
- - постоянное напряжение коллектор-эмиттер;
- - постоянный ток коллектора;
- - статический коэффициент усиления тока базы в схеме с ОЭ.
- - модуль коэффициента усиления тока базы на частоте или
- - постоянная времени цепи обратной связи - технологический параметр, лежащий в пределах 3…4 для мезатранзисторов и 4…10 для планарных;
- - емкость коллекторного перехода.
Элементы эквивалентной схемы определяется с помощью следующих соотношений.
Дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода
(3.1)
Параметр
Сопротивление растекания базы
(3.2)
Дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода
(3.3)
Емкость эмиттерного перехода
(3.4)
Собственная постоянная времени транзистора
(3.5)
Для удобства часто пользуются расчетами активных и реактивных составляющих проводимостей по формулам, максимально использующим данные транзисторов. При этом предварительно вычисляют входное сопротивление в схеме ОБ на низкой частоте:
(3.6)
и граничную частоту по крутизне
(3.7)
Вводя обозначения и
(3.8)
(3.9)
(3.10)
(3.11)
(3.12)
(3.13)
(3.14)
(3.15)
В некоторых случаях использование индуктивной коррекции оказывается неудобным. Так, в частности, при микросхемном исполнении усилителя затруднительно реализовывать корректирующую катушку REF _Ref533349724 h 3).
Рисунок SEQ Рисунок * ARABIC 3
В этой схеме роль частотно-зависимой цепи выполняют элементы и обычно выбирается таким образом, чтобы в диапазоне НЧ и СЧ она мало шунтировала резистор на НЧ и СЧ образуется ООС по току. В области ВЧ из-за уменьшения сопротивления цепи действие ООС ослабевает, что приводит к подъему усиления на ВЧ.
Модуль коэффициента передачи схемы REF _Ref533349724 h 3 в области ВЧ описывается выражением:
(4.1)
где - постоянная времени в области ВЧ каскада без коррекции; - постоянная времени цепи эмиттерной коррекции:
(4.2)
- глубина ООС:
Для получения максимально широкой и плоской АЧХ при постоянную времени цепи коррекции необходимо выбирать из условия:
(4.3)
При этом верхняя граничная частота:
(4.4)
Из выражений (4.2) и (4.4) следует, что расширение полосы пропускания осуществляется за счет уменьшения коэффициента усиления. Это означает, что площадь усиления каскада с эмиттерной коррекцией остается постоянной.
Расчет схемы производится следующим образом.
1. Задают значения коэффициента усиления и частота и параметры транзистора
2. Определяют эквивалентную емкость
3. Рассчитывают необходимое значение глубины ООС:
(4.5)
4. Находят необходимое значение коллекторного сопротивления:
(4.6)
5. Рассчитывают элементы цепи коррекции:
(4.7)
(4.8)
6. Сопротивление емкостью большого номинала , выбирается таким образом, чтобы суммарное сопротивление было равно сопротивлению
Осуществить коррекцию АЧХ в области НЧ можно путем соответствующего выбора элементов фильтра (см. REF _Ref533439646 h 1). Емкость конденсатора выбирается таким образом, чтобы он шунтировал только в областях СЧ и ВЧ. В области НЧ шунтирующее действие конденсатора уменьшается, что приводит к возрастанию сопротивления коллекторной цепи и уменьшению нижней граничной частоты каскада.
С учетом влияния цепи коэффициент передачи в области НЧ описывается выражением
(5.1)
где - постоянная времени фильтра; - постоянная времени в области НЧ каскада без коррекции:
(5.2)
Максимальное расширение полосы пропускания в области НЧ достигается при выборе из условия:
(5.3)
В этом случае нижняя граничная частота уменьшается в
(5.4)
Расчет каскада с НЧ коррекцией осуществляют в такой последовательности.
1. Задаются требуемыми значениями коэффициента усиления и нижней граничной частоты и сопротивлением нагрузки
2. Определяют, по необходимости, значение коллекторного сопротивления
3. В соответствии (5.2) определяют постоянную времени каскада без коррекции.
4. Находят необходимые для осуществления коррекции значения и
(5.5)
(5.6)
Усилитель с НЧ-коррекцией позволяет улучшить воспроизведение плоской вершины импульса. При оптимальном выборе параметров фильтра, скола вершины уменьшается в раз.
Режим работы усилительного каскада по постоянному току определяется исходным положение рабочей точки (РТ) активного элемента. Это положение задается в биполярном транзисторе (БТ) током коллектора и напряжением коллектор-эмиттер
Выбор РТ активного прибора в усилителях больших сигналов (когда и и
Значения тока и напряжения выбирают, главным образом для получения определенных усилительных параметров, обеспечения экономичного потребления энергии источника питания и стабильности режима работы. Увеличение улучшает усилительные свойства транзистора, но при этом растут входная и проходная проводимость усилительного прибора, а также энергопотребление каскада. Большие значения желательны с точки зрения уменьшения влияния дестабилизирующих факторов. Следует выполнять условия где - неуправляемый ток перехода коллектор-база. Если к усилителю не предъявляется специальных требований, то обычно выбирают
Увеличение улучшает частотные свойства каскада, так как при этом уменьшаются емкость
Положение рабочей точки, следовательно, и параметры полупроводниковых приборов, в значительной степени зависят от температуры окружающей среды. Изменения исходного положения рабочей точки оценивают коэффициентом нестабильности тока коллектора в заданном диапазоне температур
В биполярных транзисторах тока коллектора связаны с изменениями неуправляемого тока перехода коллектор-база, со сдвигом входных характеристик транзистора и с зависимостью от температуры коэффициента передачи тока в схеме с общей базой (или в схеме с общим эмиттером
Величины и определяются следующими соотношениями [4]:
(6.1)
(6.2)
где - справочное значение неуправляемого тока перехода коллектор-база при определенной температуре (обычно, если не указывается другая, - коэффициент, зависящий от материала транзистора (для германия - нижняя границы заданного температурного диапазона; - коэффициент температурного сдвига входных характеристик. Значения определяются с помощью приводимых в справочниках зависимостей коэффициента от температуры.
Температурная стабилизация РТ активного прибора в усилительном каскаде обеспечивается глубокой обратной связью по постоянному току или применением специальных термокомпенсирующих элементов. Наибольшее распространение получили методы температурной стабилизации, основанные на использовании отрицательных обратных связей, так как при этом одновременно достигается уменьшение чувствительности каскадов к технологическому разбросу параметров транзисторов.
Рисунок SEQ Рисунок * ARABIC 4
Для установки и стабилизации режима работы по постоянному току усилительных каскадов на дискретных биполярных транзисторах наибольшее распространение получила схема, приведенная на REF _Ref533336080 h 4. Резистор обеспечивает отрицательную обратную связь по току и служит для стабилизации выходного тока. Делитель напряжения источника питания и создает необходимое напряжение на базе транзистора. Разность потенциалов базы и эмиттера (последний определяется падением напряжения на на входном переходе транзистора, задавая его РТ. Работа схемы стабилизации заключается в следующем. При возрастании температуры ток эмиттера возрастает, соответственно увеличивается падение напряжения на резисторе
Расчет каскада обычно начинается с выбора транзистора и его рабочей точки, исходя из требований к электрическим показателям каскада. Зная возможный перепад температуры и параметры транзистора, определяют значение дестабилизирующих факторов
Для расчета значения сопротивления REF _Ref533336080 h 4, необходимо знать температурную зависимость достигается при выборе напряжения на эмиттере из условия и определить величину
Расчет проводится по следующим формулам:
(6.3)
где - сопротивление по постоянному току в цепи коллекторного тока за вычетом - сопротивление фильтра по цепи питания (см. REF _Ref533857280 h .).
Полученное из (6.3) значение ориентировочное, его следует уточнить, исходя из заданного или взяв стандартное значение. Это потребует уточнения значения
(6.4)
Тогда
(6.5)
Глубокая отрицательная обратная связь по постоянному току практически устраняет температурную нестабильность каскада из-за изменения ведет к снижению влияния смещения входных характеристик, а уменьшение - приводит к снижению влияния изменений неуправляемого тока перехода коллектор-база. Ток базового делителя (см. REF _Ref533336080 h 4), обеспечивающий требуемую стабильность каскада, может быть найден по следующей формуле:
(6.6)
Для хорошей фиксации потенциала базы желательно обеспечивать
В (6.6) знаменатель может получиться отрицательным, что свидетельствует о недостижимости требуемой стабильности при заданных условиях. Тогда необходимо увеличить и
Сопротивления и рассчитываются следующим образом:
(6.7)
(6.8)
где - положение РТ на входной ВАХ транзистора.
При необходимости можно взять для кремниевого транзисторов, а оценить по формуле следует учитывать, что его увеличение снижает экономичность каскада и уменьшает входное сопротивление. Поэтому желательно, чтобы выполнялось условие - входная проводимость транзистора в рабочей точке.
Получаемая абсолютная нестабильность тока коллектора может быть оценена по следующей формуле:
(6.9)
где - сопротивление току растекания базы транзистора.
Рисунок SEQ Рисунок * ARABIC 5
Все расчеты и вычисления проводились на ЭВМ, поэтому при решении неравенств выбирались значения с умыслом.
Рассчитаем необходимую полосу пропускания усилителя для формирования данного импульса.
Время фронта (установления) и верхняя граничная частота апериодического усилителя связаны между собой соотношением
А нижняя граничная частота связана со сколом выражением
Нетрудно заметить, что транзистор нужен ВЧ, поэтому возьмем транзистор с данными характеристиками (см. REF _Ref533683300 h 1):
Таблица SEQ Таблица * ARABIC 1
|
Тип транзистора |
Технология изготовления |
|||||||||
|
КТ399А |
эп. пл.[1] |
40 |
1 |
5 |
0,5 |
— |
2600 |
1,03 |
5 |
4 |
Сопротивление растекания базы (3.2) при технологическом параметре
Высокочастотный параметр:
Максимальную площадь усиления дифференциального каскада оценим по (1.5):
- функция, учитывающая уменьшение с ростом числа каскадов, возьмем
Определим ориентировочное число каскадов усилителя по (1.6), при - для случая с высокочастотной коррекцией:
Согласно выражению (1.2) верхняя граничная частота каждого каскада:
Согласно выражению (1.3) нижняя граничная частота каждого каскада:
Коэффициент усиления каждого каскада (1.4) и требуемая площадь усиления (1.1):
Исходные данные:
1. Коэффициент усиления
2. Верхняя и нижняя граничные частоты
3. Уровень линейных искажений на частотах и - и равны
4. Сопротивление потребителя
Еще раз проверяем выбранный транзистор на пригодность, реализовать требуемый коэффициент усиления и полосу пропускания при запанных частотных искажениях, по неравенству (2.1):
По выражению (3.1) определим дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода
Дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода (3.3):
Емкость эмиттерного перехода (3.4):
Собственная постоянная времени транзистора (3.5):
Определяют параметры транзистора и на средней частоте усиления, хотя правильнее будет рассчитать на верхней частоте
Входное сопротивление в схеме ОБ на низкой частоте (3.6):
граничная частота по крутизне (3.7):
и
А теперь и сами Y-параметры (3.8) – (3.15):
А/В];
Причем
А/В].
Оценим нагрузочную коллекторную проводимость для обеспечения заданного усиления и полосы пропускания (2.2) – (2.4):
Входная проводимость (2.5) и емкость (2.6) усилительного каскада.
Определяем эквивалентную емкость
Рассчитаем необходимое значение глубины ООС (4.5):
Находим необходимое значение коллекторного сопротивления (4.6):
Рассчитаем элементы цепи коррекции (4.7) – (4.8):
Разделительную емкость (2.7) определим по заданным искажениям на нижней граничной частоте:
Пусть разделительная емкость будет равна [Ф].
В соответствии (5.2) определяем постоянную времени каскада без коррекции:
Находим необходимые для осуществления коррекции значения и (5.5) – (5.6), при несколько меньшей заданного, пусть -1]:
[Ф].
Исходные данные:
- средняя температура 0С;
- коэффициент
- верхняя граница заданного температурного диапазона 0С;
- нижняя граница заданного температурного диапазона 0С;
- коэффициент температурного сдвига входных характеристик В/град.
0С,
0С.
Определим следующие величины (6.1) и (6.2):
Рассчитаем минимальное значение напряжения питания (6.3):
Сопротивление по постоянному току в цепи коллекторного тока за вычетом
Теперь, уточним значение источника питания
А также уточним значение (6.4):
Определим величину (6.5):
Ток базового делителя (6.6):
Оценим как [А].
Для выполнения условия
Рассчитаем сопротивления (6.7) и (6.8), взяв
[Ом];
[Ом].
Проверим выполнение условие
[Ом],
Ом],
соответственно
Оценим абсолютную нестабильность тока коллектора (6.9):
[А],
Коэффициент нестабильности тока коллектора получаем таким:
что не более оговоренного 0,1.
Определим сопротивление
[Ом].
Оценим емкость (2.8):
[Ф].
Оценим необходимость в эмиттерном повторителе между оконечным каскадом и нагрузкой, выражением (2.2), при верхней частоте
Нетрудно заметить, что неравенство верно, а, следовательно, согласовывающий каскад можно не ставить
Исходные данные те же, что и для оконечного каскада, кроме:
[Ом] и [Ф].
Y-параметры остаются тоже те же, так как транзистор берем тот же КТ399А.
Оценим нагрузочную коллекторную проводимость для обеспечения заданного усиления и полосы пропускания (2.2) – (2.4):
Входная проводимость и емкость усилительного каскада остаются такие же, как и для оконечного каскада.
Определяем эквивалентную емкость
Рассчитаем необходимое значение глубины ООС (4.5):
Находим необходимое значение коллекторного сопротивления (4.6):
Рассчитаем элементы цепи коррекции (4.7) – (4.8):
Разделительную емкость (2.7) определим по заданным искажениям на нижней граничной частоте:
Пусть разделительная емкость будет равна [Ф].
В соответствии (5.2) определяем постоянную времени каскада без коррекции:
Находим необходимые для осуществления коррекции значения и (5.5) – (5.6), при несколько меньшей заданного, пусть -1]:
[Ф].
Исходные данные те же, что и для оконечного каскада.
Рассчитаем минимальное значение напряжения питания (6.3):
Сопротивление по постоянному току в цепи коллекторного тока за вычетом
Теперь, уточним значение источника питания
А также уточним значение (6.4):
Определим величину (6.5):
Ток базового делителя (6.6):
Оценим как [А].
Для выполнения условия
Рассчитаем сопротивления (6.7) и (6.8), взяв
[Ом];
[Ом].
Проверим выполнение условие
[Ом],
Ом],
соответственно
Оценим абсолютную нестабильность тока коллектора (6.9):
[А],
Коэффициент нестабильности тока коллектора получаем таким:
что не более оговоренного 0,1.
Определим сопротивление
[Ом].
Оценим емкость (2.8):
[Ф].
Оценим необходимость в эмиттерном повторителе между оконечным каскадом и нагрузкой, выражением (2.2), при верхней частоте
Нетрудно заметить, что неравенство верно, а, следовательно, согласовывающий каскад можно не ставить.
- Источник питания на 9 В;
- Верхняя граница температурного диапазона 0С;
- Нижняя граница температурного диапазона 0С;
- Входной сигнал не более 5 мВ.
- Остальные характеристики соответствуют ТЗ.
|
Поз. Обозначение |
Наименование |
Кол. |
Примечание |
|
Конденсаторы |
|||
|
ТУ |
|||
|
C1, C5, C9, |
К10-17Б-Н50-0,1мкФ ±5% |
5 |
|
|
C13, C17 |
|||
|
C2, C6, |
К50-29-25В-10мкФ-В ±5% |
4 |
|
|
C10, C14 |
|||
|
C3, C7, |
К10-17Б-Н47-100пФ-В ±5% |
4 |
|
|
C11, C15 |
|||
|
C4, C8, |
К50-29-16В-47мкФ-В ±5% |
4 |
|
|
C12, C16 |
|||
|
C18 |
К50-29-16В-22мкФ-В ±5% |
1 |
|
|
C19 |
К10-17Б-Н1500-220пФ ±5% |
1 |
|
|
C20 |
К50-29-16В-47мкФ-В ±5% |
1 |
|
|
C21 |
К10-17Б-Н50-0,1мкФ ±5% |
1 |
|
|
|
|||
|
|
|||
|
Резисторы |
|||
|
ТУ |
|||
|
R1, R7, |
С2-23-0,062-750 Ом ±5% |
4 |
|
|
R13, R19 |
|||
|
R2, R8, |
С2-23-0,062-13 кОм ±5% |
4 |
|
|
R14, R20 |
|||
|
R3, R9, |
С2-33-0,125-1,2 Ом ±5% |
4 |
|
|
R15, R21 |
|||
|
R4, R10, |
С2-33-0,125-51 Ом ±5% |
4 |
|
|
R16, R22 |
|||
|
R5, R11, |
С2-33-0,125-8,2 Ом ±5% |
4 |
|
|
R17, R23 |
|||
|
R6, R12, |
С2-23-0,062-1,5 кОм ±5% |
4 |
|
|
R18, R24 |
|||
|
R25 |
С2-23-0,062-560 Ом ±5% |
1 |
|
|
R26 |
С2-23-0,062-13 кОм ±5% |
1 |
|
|
R27 |
С5-14В-0,125-0,51 Ом ±1% |
1 |
|
|
R28 |
С2-33-0,125-24 Ом ±5% |
1 |
|
|
R29 |
С2-33-0,125-2,5 Ом ±5% |
1 |
|
|
R30 |
С2-23-0,062-1,5 кОм ±5% |
1 |
|
|
|
|||
|
Транзисторы |
|||
|
VT1 ¸ VT5 |
КТ339А |
5 |
|
1. "Расчет усилительных устройств". Учебное пособие к практическим занятиям / Под редакцией Ю. Т. Давыдова. – М.: МАИ, 1993.
2. "Усилители, радиоприемные устройства". Учебное пособие к лабораторным работам / Под редакцией проф. А. С. Протопопова. – М.: МАИ, 1996.
3. Проектирование усилительных устройств / Под редакцией Н. В. Терпугова. – М.: Высшая школа, 1982.
4. Мамонкин И. Г. Усилительные устройства. – М.: Радио и связь, 1989.
[1] Эпитаксиально-планарная технология.
Московский ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ Авиационный Институт имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ (технический университет) Кафедра 407 “ЭЛЕКТРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА РЭС” Курсовая работа на тему
Пропускная способность канала
Расчет частотных характеристик активного фильтра второго порядка на операционном усилителе
Теоретические основы радиолокации
Выбор и обоснование тактико-технических характеристик РЛС. Разработка структурной схемы
Устройство цифровой динамической индикации на 7 сигментных индикаторах
Архитектура сотовых сетей связи и сети абонентского доступа
Синтез управляющего автомата операции умножения младшими разрядами вперед со сдвигом множимого над числами в форме с фиксированной точкой в формате {1,8} для автомата Мура
Импульсный усилитель
Детектирование амплитудно-модулированных сигналов
Кодоимпульсные ТИС
Copyright (c) 2024 Stud-Baza.ru Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы.