![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет выходного каскада
Рисунок 3 – Принципиальная схема выходного каскада 3.1. Выбор транзистора Произведем выбор сопротивления нагрузки. Для максимального КПД при подключении к выходу усилителя коаксиального кабеля с волновым сопротивлением Найдем величину переменной составляющей тока коллектора:
Определим постоянную величину тока коллектора:
Определим напряжение питания:
Определим падение напряжения коллектор-эмиттер в рабочей точке:
Определим максимально допустимое напряжение на коллекторе транзистора:
Определим максимально допустимый ток коллектора:
Определим максимально допустимую мощность рассеивания на коллекторном переходе:
Итог: выбираем транзистор КТ914А, предельные параметры которого по мощности, току коллектора и напряжению коллектор-эмиттер выше или равны максимально допустимым для каскада. Таблица 1 – параметры транзистора КТ914А
Данный транзистор также подходит нам по частотным свойствам, поскольку соблюдается неравенство:
3.2 Параметры транзистора в рабочей точке
Рассчитываем параметры транзистора в рабочей точке и проверим, обеспечивает ли данный транзистор при выбранных режиме и сопротивлении нагрузки необходимую площадь усиления: Определим параметры эквивалентной схемы замещения транзистора:
Рисунок 4 – Эквивалентная модель замещения биполярного транзистора Джиаколетто
Перейдем к проверке площади усиления:
- граничная частота усиления транзистора в заданной рабочей точке;
- площадь усиления выбранного транзистора в данной рабочей точке ( Поскольку полученное значение площади усиления больше требуемого от каскада значения (135 МГц), продолжаем расчет.
3.3 Нестабильность основных параметров Найдем нестабильность коэффициента усиления при минимальной и максимальной рабочей температуре: Определим приращение напряжения база-эмиттер:
Определим приращение неуправляемого коллекторного тока:
Определим входное сопротивление транзистора:
Определим сопротивление эмиттера по постоянному току:
Определим приращение выходного коллекторного тока:
Рассчитаем нестабильность тока коллектора:
Найдем нестабильность коэффициента усиления каскада:
Полученная нестабильность соответствует требованиям Технического Задания (ТЗ) ( 3.4 Корректирующие конденсаторы: Найдем корректирующую емкость, подключаемую к эмиттеру: Определим постоянную времени каскада на верхних частотах:
Определим постоянную времени базовой цепи транзистора:
Определим постоянную времени корректирующего звена:
Определим оптимальный коэффициент коррекции:
Найдем требуемое значение емкости:
Определим постоянную времени каскада на нижних частотах:
Определим постоянную времени разделительного конденсатора выходного каскада:
Определим эквивалентное сопротивление нагрузки каскада:
Найдем требуемое значение емкости:
Рассчитаем блокировочную емкость эмиттерной термостабилизации, параллельную сопротивлению по постоянному току в эмиттере: Определим постоянную времени конденсатора:
Определим эквивалентное сопротивление:
Рассчитаем требуемое значение емкости:
3.5 Выбор номиналов элементов для схемы Подберем стандартные номиналы для емкостей и сопротивлений, согласно номиналам ряда Е48:
![]()
3.6 Коэффициенты частотных искажений На верхних частотах:
Нормированная АЧХ:
Коэффициент частотных искажений:
На нижних частотах: Нормированная АЧХ:
Коэффициент частотных искажений:
Коэффициенты частотных искажений удовлетворяют требованиям ТЗ: >
![]() ![]()
3.7 Коэффициент гармоник Рисунок 5 – Входные и выходные характеристики транзистора КТ914А.
Построим нагрузочную характеристику на выходной по двум точкам: 1-ая Зададим приращение напряжения коллектор-эмиттер Согласно входной характеристике: ЭДС входного сигнала для каждого из токов:
Определим амплитуды гармоник:
Определим коэффициент гармоник без обратной связи: Найдем максимальный коэффициент усиления: Найдем коэффициент гармоник с учетом обратной связи:
Рисунок 5 – Промежуточный каскад на интегральной схеме К265УВ7 Таблица 5.1 - Номиналы элементов ИС К265УВ7
4.1Режим работы Между выводами 11 и 13 микросхемы включим дополнительный резистор
Рассчитаем коллекторные токи транзисторов:
Найдем коллекторный ток первого транзистора:
Найдем коллекторный ток второго транзистора:
Рассчитаем потенциалы на коллекторах и на эмиттерах: Определим потенциал на эмиттере первого транзистора:
Определим потенциал на эмиттере второго транзистора:
Определим потенциал на коллекторе второго транзистора:
Определим потенциал на коллекторе первого транзистора:
Рассчитаем падения напряжение коллектор-эмиттер двух транзисторов: Определим разность потенциалов между коллектором и эмиттером первого транзистора:
Определим разность потенциалов на втором транзисторе:
4.2 Параметры транзистора в рабочей точке Таблица 2 - Справочные параметры транзистора КТ307Б
Определим параметры эквивалентной схемы замещения транзистора:
4.3Параметры каскада Найдем сопротивления: Поскольку микросхема не имеет вывода с эмиттера первого транзистора учтем местную частотно-независимую обратную связь пересчетом сопротивления p-n перехода база-эмиттер:
Определим входное сопротивление первого транзистора:
Определим входное сопротивление второго транзистора:
Определим входное сопротивление секции:
Определим выходное сопротивление секции:
Определим сопротивление нагрузки второго транзистора:
Найдем и проверим верхнюю граничную частоту: Определим постоянную времени p-n перехода база-эмиттер:
Определим постоянную времени первого транзистора:
Определим постоянную времени второго транзистора:
Определим верхнюю эквивалентную постоянную времени:
Определим соответствующую ей верхнюю граничную частоту:
Найдем и проверим площадь усиления: Определим коэффициент усиления каскада без дополнительной обратной связи:
Поскольку Рисунок 6 – Схема коррекции коэффициента усиления при постоянстве режима по постоянному току Найдем требуемое входное сопротивление первого транзистора:
Найдем требуемое сопротивление:
Определим дополнительное сопротивление:
![]() Определим площадь усиления:
Поскольку 4.4 Разделительный и блокировочные конденсаторы Найдем значение разделительного конденсатора между выходом промежуточного каскада на микросхеме и входом выходного каскада: Определим постоянную времени:
Определим сопротивление эквивалентной нагрузки:
Рассчитаем значение конденсатора:
Найдем значение блокировочного конденсатора цепи эмиттера первого транзистора: Определим постоянную времени:
>
Рассчитаем значение конденсатора:
Найдем значение блокировочного конденсатора цепи эмиттера второго транзистора: Определим постоянную времени:
Определим сопротивление эквивалентной нагрузки:
Рассчитаем значение конденсатора:
4.5 Выбор номиналов элементов для схемы Подберем стандартные номиналы для емкостей и сопротивлений, согласно номиналам ряда Е48:
4.6 Коэффициенты частотных искажений На верхних частотах:
Нормированная АЧХ:
Коэффициент частотных искажений:
На нижних частотах: Нормированная АЧХ:
Коэффициент частотных искажений:
Коэффициенты частотных искажений удовлетворяют требованиям ТЗ:
|