Истинные значения элементов:

Значения  и           получились следующими:

3.5 Расчёт входного каскада

3.5.1 Выбор рабочей точки

    Что бы впоследствии не ставить дополнительный источник питания, возьмём тоже напряжение в рабочей точке, что и в остальных каскадах. Ток в рабочей точке будет равен току коллектора транзистора промежуточного каскада, поделённому на коэффициент усиления промежуточного каскада (в разах) и умноженному на 1.1. Тогда получаем следующие координаты рабочей точки:

3.5.2 Выбор транзистора

Выбор транзистора осуществляется в соответствии с требованиями, приведенными в пункте 3.3.2. Этим требованиям отвечает транзистор КТ939А. Его основные технические характеристики приведены ниже.

Электрические параметры:

7.        Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ ГГц;

8.        Постоянная времени цепи обратной связи пс, при напряжении 10 вольт;

9.        Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ ;

10.   Ёмкость коллекторного перехода при  В пФ;

11.   Индуктивность вывода базы нГн;

12.   Индуктивность вывода эмиттера нГн.

Предельные эксплуатационные данные:

4.        Постоянное напряжение коллектор-эмиттер В;

5.        Постоянный ток коллектора мА;

6.        Температура перехода К.

3.5.3 Расчёт эквивалентных схем транзистора

      Расчёт ведётся по формулам, описанным в пункте 3.3.3.

Для схемы Джиаколетто получаем такие значения элементов:

                  пФ

Для элементов ВЧ модели:

нГн;

пФ;

                           Ом;

А/В;

Ом;

пФ.

3.5.4 Расчёт схемы термостабилизации

Расчёт схемы ведётся по формулам, описанным в пункте 3.3.4.2. Значения элементов схемы:

,                                                                                  

,                                                                        

,                                                             

,                                                                           

,                                                                          

,                                                                          

.                                                                      

3.5.5 Расчёт входной корректирующей цепи

Для входной корректирующей цепи также была выбрана межкаскадная корректирующая цепь 3-го порядка, описанная в пункте 3.4.5.

В нашем случае значения ,, и следующие:

= 50 А;

= 0;

= 0.345 нГн;

=1.076 Ом;

При условии, что линейные искажения составляют 1 дБ, берём значения ,, из таблицы приведённой в [2]:

= 2.52

= 2.012

= 2.035

Тогда, из формул описанных выше, получаем:

D = 1.043

B = -3.075

A = 0.115

      Тогда нормированные значения межкаскадной корректирующей цепи равны:

Истинные значения элементов:

Значения  и           получились следующими:

3.6 Расчёт выходной корректирующей цепи

Расчёт  КЦ производится в соответствии с методикой описанной в [2]. Схема выходной корректирующей цепи представлена на рисунке 3.11. Найдём – выходную ёмкость транзистора нормированное относительно  и . Сама выходная ёмкость в данном случае является последовательным соединением коллекторных емкостей транзисторов КТ913Б и КТ948Б.

                                                                 (3.6.1)

.

Рисунок 3.11

Теперь по таблице, приведённой в [2], найдём ближайшее к рассчитанному значение  и выберем соответствующие ему нормированные величины элементов КЦ  и , а также –коэффициент, определяющий величину ощущаемого сопротивления нагрузки  и модуль коэффициента отражения .

Найдём истинные значения элементов по формулам:

;                                                                                  (3.6.2)

;                                                                                   (3.6.3)

.                                                                                    (3.6.4)

нГн;

пФ;

Ом.

Рассчитаем частотные искажения в области ВЧ, вносимые выходной цепью:

,                                                                       (3.6.5)

,

или дБ.

3.7 Расчёт разделительных и блокировочных ёмкостей

На рисунке 3.12 приведена принципиальная схема усилителя. Рассчитаем номиналы элементов обозначенных на схеме. Расчёт производится в соответствии с методикой описанной в [1]

Рисунок 3.12

Рассчитаем ёмкость фильтра по формуле:

,                                                                          (3.7.1)

где – нижняя граничная частота усилителя, а                входного каскада, для нашего случая.

Ом;

нФ.

Так как разделительные ёмкости вносят искажения в области нижних частот, то их расчёт следует производить, руководствуясь допустимым коэффициентом частотных искажений. В данной работе этот коэффициент составляет 3дБ. Всего ёмкостей четыре, поэтому можно распределить на каждую из них по 0.75дБ.

Найдём постоянную времени, соответствующую неравномерности 0.75дБ по формуле:

,                                                           (3.7.2)

где  – допустимые искажения в разах.

Величину разделительного конденсатора найдём по формуле:

,                                                                  (3.7.3)

Тогда

Величины блокировочных ёмкостей и дросселей найдем по формулам:

                                                                                                              (3.7.4)                                                                                      

                                                                                                              (3.7.5)    

                                                                                                              (3.7.6)

                                                                                                              (3.7.7)

                                                                                                                      (3.7.8)

Тогда

4. Заключение

Рассчитанный усилитель имеет следующие технические характеристики:

1. Рабочая полоса частот: 20-500 МГц

2. Линейные искажения

в области нижних частот не более 1.5 дБ

в области верхних частот не более 1.5 дБ

3. Коэффициент усиления 21дБ

4. Выходная мощность - 5 Вт

5. Питание однополярное, Eп=14.2 В

6. Диапазон рабочих температур: от +10 до +50 градусов Цельсия

Усилитель рассчитан на нагрузку Rн=50 Ом

Усилитель имеет запас по усилению 6дБ, это нужно для того, чтобы в случае ухудшения, в силу каких либо причин, параметров отдельных элементов коэффициент передачи усилителя не опускался ниже заданного уровня, определённого техническим заданием.

Литература

Страницы: 1, 2, 3, 4