br/>
3. Розрахункова частина
3.1 Визначення числа каскадів.
При виборі числа каскадів візьмемо до уваги те, що у потужного підсилювача один каскад із загальним емітером дозволяє отримувати посилення до 6 дБ, а так як потрібно отримати 15 дБ оптимальне число каскадів даного підсилювача одно трьом, тоді, загалом, підсилювач буде мати коефіцієнт усілнія 18 дБ (запас 3 дБ). br/>
3.2 Розподіл лінійних спотворень в
області ВЧ
Розрахунок підсилювача будемо проводити виходячи з того, що викривлення розподілені між каскадами рівномірно, а так як лише три каскаду і загальна нерівномірність повинна бути не більше 2 дБ, то на кожен каскад доводиться по 0,7 дБ. br/>
3.3 Розрахунок вихідного каскаду
3.3.1 Вибір робочої точки
Для розрахунку робочої точки слід знайти вихідні параметри Iвих і U вих, які визначаються за формулами:
В В В
Для каскаду зі складанням напруг будуть справедливі ті ж формули, але навантаження відчувається кожним транзистором буде становити половину R н і потужність кожного транзистора буде дорівнює половині вихідної потужності. Тоді вихідні параметри приймуть наступні значення:
В В
Виберемо, за якою схемою буде виконаний каскад: з дросельної навантаженням, резистивної навантаженням або за схемою зі складанням напруг. Розглянемо ці схеми і виберемо ту, яку найбільш доцільно застосувати.
А) Розрахунок каскаду з резистивної навантаженням:
Схема каскаду представлена ​​на малюнку 3.3.1
В
p> Малюнок 3.3.1 Схема каскаду з резистивної навантаженням
В В
де U ост - залишкова напруга на колекторі і при розрахунку беруть рівним U ост = (1 ~ 3) В. Тоді:
В
Напруга живлення вибирається рівним плюс напруга на:
В
В
Побудуємо навантажувальні прямі по постійному і змінному струму. Вони наведені на малюнку 3.3.2. p>В
. Малюнок 3.3.2. Навантажувальні прямі по постійному і змінному струму
Зробимо розрахунок потужностей: споживаної і розсіюється на колекторі, використовуючи такі формули:
В В
Б) Розрахунок дросельного каскаду:
Схема дросеельного каскаду представлена ​​на малюнку 3.3.3.
В
Малюнок 3.3.3. Схема дросельного каскаду. br/>В В В
В
Побудуємо навантажувальні прямі по постійному і змінному струму. Вони представлені на малюнку 3.3.4. br/>
В
Малюнок 3.3.4 - Навантажувальні прямі по постійному і змінному струму. p> Зробимо розрахунок потужності:
В В
Каскад з дросельної навантаженням має кращі параметри у порівнянні з каскадом з резистивної навантаженням. Це і меншу напругу живлення, і менша розсіює транзистором потужність, однак, не вдається знайти транзистор який б видавав необхідну на навантаження потужність (за завданням 5 Вт) в заданій смузі частот (49-230 МГц). Тому розрахуємо каскад зі складанням напруг. У схемі зі складанням напруг, потужності, що видаються двома транзисторами, складаються на навантаженні. Тобто кожен транзистор повинен віддавати лише половину необхідної на навантаженні потужності.
В) Розрахунок каскаду зі складанням напруг:
Схема каскаду зі складанням напруг представлена ​​на малюнку 3.3.5.
В
Малюнок 3.3.5. Схема каскаду зі складанням напруг. br/>В В В
В
Побудуємо навантажувальні прямі по постійному і змінному струму. Вони представлені на малюнку 3.3.6. p> Малюнок 3.3.6 - навантажувальні прямі по постійному і змінному струму.
Зробимо розрахунок потужності:
В В
Для зручності порівняння каскадів складемо таблицю в яку занесемо напруга живлення каскадів, споживану і рассеиваемую ними потужності, а так само напруга колектор-еммітер і струм колектора.
Табл. 3.3.1 характеристики каскадів
В
p> Аналізуючи отримані результати представлені в таблиці 3.3.1 можна дійти висновку, що доцільніше використовувати схему каскаду зі складанням напруг, тому що значно знижуються споживана потужність і величина живлячої напруги. Так само вибір каскаду зі складанням напруг обумовлений великою смугою пропускання, за завданням від 49МГц до 230МГц, і досить великий вихідною потужністю - 5 Вт При виборі другого каскаду, резестівного або дросельного, виникають проблеми з вибором транзистора, тоді як каскад зі складанням напруг дозволяє достич задані вимоги.
3.3.2 Вибір транзистора
Вибір транзистора здійснюється з урахуванням таких граничних параметрів:
1. граничної частоти підсилення транзистора по струму в схемою з ОЕ
;
2. гранично допустимої напруги колектор-емітер
;
3. гранично допустимого струму колектора
;
4. граничної потужності, що розсіюється на колекторі
<...
