системах нелінійної радіолокації, забезпечуючи заданий рівень опромінення нелінійного елемента.
Це необхідно для одержання необхідного мінімального рівня досліджуваних нелінійним елементом складових збагаченого спектру сигналу.
2. Технічне завдання
Підсилювач повинен відповідати наступним вимогам:
Робоча смуга частот: 300-800 МГц
Лінійні спотворення
в області нижніх частот не більше 3 дБ
в області верхніх частот не більше 3 дБ
Коефіцієнт посилення 20 дБ
Вихідна потужність Pвих = 1 Вт
Діапазон робочих температур: від +10 до +60 градусів Цельсія
Опір джерела сигналу і навантаження Rг = Rн = 50 Ом
3. Розрахункова частина
3.1. Визначення числа каскадів. br/>
Число каскадів визначається виходячи з технічного завдання. Цей пристрій має забезпечувати коефіцієнт посилення 20 дБ, тому доцільно використовувати три каскаду, відвівши на кожен по 7дБ, залишивши запас щодо посилення потужності приблизно уполовину.
3.2. Розподіл спотворень амлітудно-частотної характеристики (АЧХ).
Виходячи з технічного завдання, пристрій повинен забезпечувати спотворення не більше 3дБ. Так як використовується три каскаду, то кожен може вносити не більше 1дБ спотворень в загальну АЧХ. Ці вимоги накладають обмеження на номінали елементів, що вносять спотворення.
3.3. Розрахунок кінцевого каскаду. br/>
3.3.1. Розрахунок робочої точки. p> У даній схемі може використовуватися як резистивний, так і дросельний каскад. Зробимо їх розрахунок і виберемо найбільш підходящий. br/>
а) У ланцюзі колектора використовується опір
Схема каскаду наведена на рис.3.1. br/>В
Малюнок 3.1 - Схема кінцевого каскаду по змінному струму.
Зазвичай опір в ланцюзі колектора і опір навантаження беруть однаковими. Розрахуємо енергетичні параметри схеми:
Напруга на виході підсилювача:
В , (3.1)
де P- потужність на виході підсилювача, Вт;
R н - опір навантаження, Ом. p> Тоді. p> Вихідний струм на опорі навантаження:
В , (3.2)
У даній схемі з'явиться еквівалентне навантажувальний опір, представляє собою паралельне включення опорів і
В
Тоді вихідний струм буде таким:
В
де R еквів - опір ланцюга колектора по змінному струму, Ом.
Тепер можна визначити робочу точку [1]:
, де (3.3)
В
Напруга джерела живлення буде наступним:
. (3.4)
навантажувальні прямі по постійному і змінному струму наведені на рис.3.2.
Розрахунок прямої по постійному струму здійснюється за формулою:
(3.5)
I до0 = 0: U ке0 = Е п = 35 В,
U ке0 = 0: I до0 = Е п /R до = 35/50А = 0.7 А.
I, А
0.88
0.7
R ~
0.44
R_
13 24 35 U, В
Малюнок 3.2 - навантажувальні прямі по постійному і змінному струму.
Розрахунок прямої по змінному струму проводиться за формулами:
,,
,.
Знайдемо так само потужність, що розсіюється на транзисторі і потужність споживання ланцюга:
(3.6)
(3.7)
б) У ланцюзі колектора використовується дросель
Схема каскаду наведена на рис.3.3. br/>
Розрахуємо енергетичні параметри:
Значення не зміняться.
Еквівалентна навантажувальний опір, що виникло в попередньому пункті, тут буде одно опору навантаження, тому замінив дросель. Тоді вихідний струм буде наступним:
В
струм в робочій точці зміниться:
В В
Малюнок 3.3 - Схема кінцевого каскаду по постійному струму.
Запишемо значення струму і напруги в робочій точці:
U ке0 = 13В
I до0 = 0.22А.
Напруга джерела живлення:
Е п = U ке0 = 13В.
Видно, що напруга харчування значно зменшилася. Навантажувальні прямі по постійному і змінному струму наведено на рис. 3.4. br/>
I, А
0.44 R_
R ~
0.22
В
13 24 U, В
Малюнок 3.4 - навантажувальні прямі по постійному і змінному струму.
Розрахунок прямої по постійному струму:
В
Розрахунок прямої по змінному струму:
,,
,.
Знайдемо так само потужність, що розсіюється на транзисторі і потужність споживання ланцюга:
В В
Зведемо результати розрахунків в окрему табл...
