а обслуговування підсилювачів (Ремонт, реставрація, і т.д.), тому такі підсилювачі повинні володіти наступними перевагами: мала нерівномірність амплітудно-частотної характеристики; хороше узгодження по входу і виходу; стабільність параметрів підсилювача в часі і при зміні температури навколишнього середовища.
Всі перераховані вище достоїнства можна реалізувати в підсилювачі з перехресними зворотними зв'язками [1,2]. Такі підсилювачі не вимагають настройки, мають стабільні параметри і зберігають незмінною смугу пропускання при нарощуванні числа каскадів. br/>
2 Основна частина
2.1 Аналіз вихідних даних
Для забезпечення заданого коефіцієнта посилення 15 dB нам буде потрібно 4 каскаду, тоді на кожен каскад припадатиме приблизно по 4 dB. Внаслідок того, що у нас будуть перехресні зворотні зв'язки, які нам дадуть хороше узгодження по входу і виходу, в них буде губитися орієнтовно близько однієї третини вихідної напруги, то візьмемо U вих в 2 рази більше заданого, тобто 1В. br/>
2.2 Розрахунок кінцевого каскаду
2.2.1 Розрахунок робочої точки
На підставі вище викладеного, обчислимо напруга на навантаженні і вихідний струм:
U вих = 2Uвих (заданого) = 2.0 .5 = 1 (В);
Iвих === 0,02 (А).
Розрахуємо робочу точку для резистивного і дросельного каскадів:
В
а) резистивний каскад:
Малюнок 2.2.1.1-Резистивний каскад Малюнок 2.2.1.2-навантажувальні
по змінному струмі. прямі
Рассчет робочої точки полягає в знаходженні струму колектора Iк0 і напруги колектор-емітер Uке0. Для знаходження Iк0 необхідно розрахувати змінну складову струму колектора Ік В», а для Uке0 - вихідна напруга U вих і залишкову напругу транзистора Uост, яке ми приймемо рівним 2В, за умови R н . = R до :
Ік В»=== 0,04 (А);
Uке0 = U вих + Uост, (2.2.1)
де U вих вихідна напруга,
Uост залишкову напругу транзистора;
Iк0 = Ік В»+0,1 ІкВ», (2.2.2)
де Ік В» струм колектора по змінному струму;
Uке0 = 3 (В);
Iк0 = 0,044 (А);
Pвих === 0,01 (Вт) - вихідна потужність, Rн - опір навантаження;
Eп = Uке0 + URк = Uке0 + Iк0 Г— Rк = 5,2 (В) - напруга живлення,
де URк напруга на Rк, рівне Iк0 Г— Rк ..
Pрасс = Uке0 Г— Iк0 = 0,132 (Вт) - потужність, що розсіюється на транзисторі;
Рпотр = Eп Г— Iк0 = 0,2288 (Вт) - потужність, споживана каскадом;
В
б) дросельний каскад:
Малюнок 2.2.1.3- Дросельний каскад Малюнок 2.2.1.4-навантажувальні прямі. p> по змінному струмі.
Iвих === 0,02 (А) - вихідний струм;
За формулами (2.2.1) і (2.2.2) розрахуємо робочу точку. p> Uке0 = 3 (В)
Iк0 = 0,022 (А)
Pвих === 0,01 (Вт) - вихідна потужність;
Eп = Uке0 = 3 (В) - напруга живлення;
Рк рас = Uке0 Г— Iк0 = 0,066 (Вт) - потужність, що розсіюється на колекторі;
Рпотр = Eп Г— Iк0 = 0,066 (Вт) - потужність, споживана каскадом;
Таблиця 2.2.1.1- Характеристики варіантів схем колекторної ланцюга. table>
Еп, (В)
Ррасс, (Вт)
Рпотр, (Вт)
Iк0, (А)
З Rк
5,2
0,132
0,2288
0,044
З Lк
3
0,066
0,066
0,022
Як видно з таблиці, краще використовувати каскад з дроселем в ланцюзі колектора На підставі наступних нерівностей: Uке0 (допустиме)> Uке0 * 1,2; Iк0 (доп)> Iк0 * 1.2; Рк расс> Рк расс (доп) * 1,2; fт> (3 Вё 10 ) * fв> 2300 МГц виберемо транзистор КТ371А. Його параметри [3] необхідні при розрахунку наведено нижче:
tс = 8 пс і Ск = 0,7 пФ при Uке = 10 В, b0 = 150, Uке0 (доп) = 10 В, Iк0 (доп) = 30 мА,
Рк расс (доп) = 0,1 Вт, fт = 4,5 ГГц, Lб = 2,5 нГн, Lе = 2,5 нГн. p> 2.2.2 Вибір транзистора і розрахунок еквівалентної схеми заміщення.
В
2.2.2.1Расчет параметрів схеми Джиаколетто. br/>
Малюнок 2.2.2.1.1-Еквівалентна схема біполярного
транзистора (схема Джиаколетто).
Проведемо розрахунок елементів еквівалентної схеми заміщення транзистора [4], використовуючи паспортні дані:
Ск (треб) = Ск (пасп) * = 0,7 Г— = 0,9 (пФ),
де Ск - ємність колекторного переходу;
rб == 11,43 (Ом); gб == 0,0875 (Cм),
де rб і gб опір і провідність бази відповідно,
П„с - постійна часу ланцюга зворотного зв'язку;
rе == 1,82 (Ом), - опір емітера,
де Iк0 узятий в мА;
...
