: в радіоприймальних і радіопередавальних пристроях, телебаченні, апаратури звукопідсилення та звукозапису, системах звукового мовлення, радіолокації, ЕОМ. Як правило, підсилювачі здійснюють посилення електричних коливань із збереженням їх форми. Посилення відбувається за рахунок електричної енергії джерела живлення. Підсилювальні елементи мають керуючими властивостями.
Система пошуку нелінійностей складається з блоку формування складного скануючого по частоті сигналу, широкосмугового підсилювача потужності (ШУМ), та широкосмугового приймально-передавальної антени. ШУМ необхідний для створення на розшукуваної нелінійності такого рівня напруженості електромагнітного поля опромінення, який дозволив б приймальною апаратурою здійснити прийом продуктів нелінійного перетворення. [2]
Основними вимогами, що пред'являються до ШУМ, є: забезпечення заданої потужності випромінювання в широкій смузі частот; малий рівень нелінійних спотворень; високий коефіцієнт корисної дії; стабільність характеристик у діапазоні температур.
Пристрій, що розглядається в даній роботі, може широко застосовуватися на практиці в різних системах пошуку нелінейноатей.
В
Технічне завдання
Підсилювач повинен відповідати наступним вимогам:
Робоча смуга частот: 10-250 МГц
Лінійні спотворення
в області нижніх частот не більше 1.5 дБ
в області верхніх частот не більше 1.5 дб
Коефіцієнт посилення 15 дБ
Вихідна потужність 10 Вт
Діапазон робочих температур: від +10 до +50 градусів Цельсія
Опір джерела сигналу і навантаження Rг = Rн = 50 Ом
1 Розрахункова частина
1.1. Визначення числа каскадів.
Число каскадів визначається виходячи з технічного завдання. Цей пристрій має забезпечувати коефіцієнт посилення 15 дБ, тому доцільно використовувати три каскаду, відвівши на кожен по 5-6дБ, залишивши запас щодо посилення потужності приблизно уполовину. [3]
1.1.1Структурная схема підсилювача.
Структурна схема, представлена ​​на малюнку 1.1, містить крім підсилюючих каскадів коригувальні ланцюга, джерело сигналу і навантаження.
В
Малюнок 1.1 Структурна схема
1.2. 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. [4]
1.3. Розрахунок кінцевого каскаду.
1.3.1 Розрахунок каскаду зі складанням напруг
Доцільніше використовувати схему каскаду зі складанням напруг, тому що значно знижуються споживана потужність і величина напруги живлення. Так само вибір каскаду зі складанням напруг обумовлений великою смугою пропускання, за завданням від 10МГц до 250МГц, і досить великий вихідною потужністю - 10 Вт При виборі іншого каскаду, резестівного або дросельного, виникають проблеми з вибором транзистора, тоді як каскад зі складанням напруг дозволяє досягти задані вимоги.
Схема каскаду по змінному струму наведена на малюнку 1.1 [4].
В
Малюнок 1.2 Схема каскаду зі складанням напруг
За умови:
(1.1)
Напруга, що віддається транзистором каскаду, так само вхідного, ток ж, що віддають попереднім каскадом, практично дорівнює струму навантаження. Тому відчувається опір навантаження каскаду одно половині опору, його вхідний опір також одно половині опору, аж до частот відповідних = 0,7. Це слід враховувати при розрахунку робочих точок розглянутого і передкрайового каскадів.
1.3.2. Розрахунок робочої точки, вибір транзистора.
Задамося питанням: що краще для даної схеми - включення опору або дроселя в колекторних ланцюг. Розглянемо обидва випадки:
а) У ланцюзі колектора використовується опір
Схема каскаду наведена на рис. 1.3. <В
Малюнок 1.3 Схема крайового каскаду по змінному струму.
У резистивної схемою найбільш ефективно використовувати опір в ланцюга колектора рівну опору навантаження. Розрахуємо енергетичні параметри схеми, прийнявши однаковими опір навантаження і колектора:
Напруга на виході підсилювача:
, (1.1)
де P-потужність на виході підсилювача, Вт;
R н - опір навантаження, Ом. p> Тоді. p> Вихідний струм на опорі навантаження:
, (1.2)
У даній схемі з'явиться еквівалентне навантажувальний опір, що являє собою паралельне включення опорів і, в результаті вийде наступне:
В
Тоді вихідний струм буде таким:
В
де R еквів - опір ланцюга колектора по змінному струму, Ом.
Тепер можна визначити робочу точку:
, де ...
