Усилитель корректор

Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)

Усилитель корректор.

Пояснительная записка к курсовому

проекту по дисциплине «Схемотехника аналоговых электронных устройств»

           Выполнил

           студент гр.148-3

                       КузнецовА.В._______

           Проверил

           Преподаватель каф.РЗИ

                       ТитовА.А.__________

2001

Реферат

ВЫСОКАЯ ЧАСТОТА (ВЧ), НИЗКАЯ ЧАСТОТА (НЧ), КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ (КУ), КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ (КЦ),АПЛИТУДНОЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (АЧХ).

Целью данной работы является усвоение методики расчета аналоговых

 усилительных устройств.

        В данной работе производился расчет широкополосного усилителя с наклоном АЧХ для корректирования входного сигнала.

        Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 7.0, (представлена на дискете).

Техническое задание

         Тема проэкта: широкополосный усилитель-корректор

       1.Диапазон частот от 20МГц до 400МГц

 2.Допустимые частотные искажения в области НЧ 3дБ, в ВЧ 3 дБ

 3.Источник входного сигнала 50 Ом

 4.Амплитуда напряжения на выходе 3В 

 5.Характер и величина нагрузки 50 Ом

 6.Условия эксплуатации +10-+60 С

 7. Дополнительные требования: С ростом частоты коэфициент усиления должен возрастать с подъемом с 30дБ до 33дБ

Содержание

1.Введение......................................................................................…5

2.Определение числа каскадов ........................................................6

3.Распределение искажений в области высоких частот.................6

4 Расчет оконечного каскада.......................................................…..6

4.1 Расчет рабочей точки...........................................................….6

4.2 Выбор транзистора……………………………………........…7

    4.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора.........................….8

    4.4 Расчет цепей питания и термостабилизации.....….............…9

    4.5 расчет элементов высокочастотной коррекции..…......…....12

5 Расчёт предоконечного каскада…………………………...….….15

6 Расчёт входного каскада……………………………….......……..16

7 Расчет блокировочных и разделительных емкостей.…….……..19

8 Техническая документация…………………………………….…21

9 Заключение…………………………………………….………..…23

10 Литература………………………………………………………..24

1.Введение

В данной курсовой работе требуется рассчитать корректирующий усилитель  с подъёмом амплитудно-частотной характеристики. Необходимость усиливать сигнал, возникает из-за того, что достаточно велики потери в кабеле. К тому же потери значительно возрастают с ростом частоты.

Для того, чтобы компенсировать эти потери сигнал после приёма предварительно усиливают, а затем направляют далее по кабелю. При этом усилитель должен иметь подъём АЧХ в области высоких частот. В данной работе требовалось обеспечить подъём равный 3дБ на октаву.

При проектировании усилителя основной трудностью является обеспечение заданного усиления в рабочей полосе частот. В данном случае полоса частот составляет 20-400 МГц

Для реализации широкополосных усилительных каскадов с заданным подъёмом амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) предпочтительным является использование диссипативной корректирующей цепи четвертого порядка [1].

         2 Определение числа каскадов

          Для обеспечения заданного  коэффициента усиления равного 30 дБ при  коэффициенте  усиления транзистора около 10дБ, примем число каскадов усилителя равное 3.

         3 Распределение искажений в области высоких частот

          Рассчитывая усилитель будем исходить из того, что искажения вносимые корректирующими цепями каскадов не превышают 1,5 дБ, а искажения вносимые выходной корректирующей цепью не превышают 1 дБ, тогда искажения вносимые усилителем не превысят 2,5 дБ.

         4 Расчет оконечного каскада 

         4.1 Расчет рабочей точки

          Рассчитаем рабочую точку транзистора для резистивного и дроссельного каскада используя формулы:

            ,                                                                                               (4.1)

где  амплитуда напряжения на выходе усилителя,сопротивление нагрузки.

             Вт;

            ;                                                                                               (4.2)

             А;

            ,                                                                                         (4.3)

где  ток рабочей точки

             А для резистивного каскада;

             А ;

            А для дроссельного каскада;

             А;

            ,                                                                                       (4.4)

где напряжение рабочей точки, а .

             В;

             ;                                                                                        (4.5)

              - Вт рассеиваемая мощность для резистивного каскада;

              - Вт рассеиваемая мощность для дроссельного каскада;

             ,                                                                                    (4.6)

где  напряжение питания каскада;

              В - для резистивного каскада;

             В - для дроссельного каскада;

              ;                                                                                       (4.7)

               Вт - для  резистивного каскада;

               Вт - для дроссельного каскада.

Принципиальная схема резистивного каскада представлена на рисунке 4.1.1,а эквивалентная схема по переменному току на рисунке 4.1.1,б, дроссельного каскада  на рисунке 4.1.2,а и его эквивалентная схема по переменному току на рисунке 4.1.2,б.

а)                                                              б)

Рисунок 4.1.1

а)                                                            б)

Рисунок 4.1.2

Здесь  сопротивление нагрузки, разделительная емкость.

Результаты  вычислений: