ВЁ розрахунок кінцевого каскаду - 20%;
ВЁ розрахунок попередніх каскадів - 20%;
ВЁ повний електричний розрахунок УУ - 20%;
ВЁ розрахунок результуючих характеристик - 10%;
ВЁ оформлення пояснювальної записки - 20%.
2 ЗАВДАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУВАННЯ
При проектуванні УУ вирішують ряд завдань, пов'язаних із складанням схеми, найкращим чином задовольняє поставленим вимогам технічного завдання (ТЗ), з розрахунком цієї схеми на підставі обраних параметрів і режимів роботи її елементів. p> У даному посібнику даються рекомендації по ескізному розрахунком широкосмугових підсилювачів (ШУ) з порядку десятків мегагерц і імпульсних підсилювачів (ІУ) з часом встановлення фронту імпульсу порядку десятків наносекунд, що працюють в низькоомних узгоджених трактах передачі і виконаних на біполярних транзисторах.
Режим узгодження зазвичай передбачає рівність внутрішнього опору джерела сигналу, вхідного і вихідного опору УУ, опору навантаження хвильовому опору тракту передачі сигналу.
У ТЗ на розрахунок ШУ зазвичай задають коефіцієнт посилення по напрузі K, верхню і нижню граничні частоти іВ В при заданих коефіцієнтах частотних спотворень іВ , Рівень нелінійних спотворень, вимоги до стабільності характеристик у діапазоні температур і т.д.
Ескізний розрахунок ШУ полягає у виборі підсилювального елемента, визначенні числа каскадів, розподілі по каскадах частотних спотворень так, щоб їх сумарна величина не перевищувала задану.
Попередньо частотні спотворення розподіляють по каскадах рівномірно. У процесі розрахунку їх зазвичай доводиться перерозподіляти для ослаблення вимог до якого-небудь каскаду, найчастіше до предоконечних.
Основне увагу при проектуванні ІУ звертається на збереження форми підсилюваного сигналу. Специфічними для ІУ є спотворення форми імпульсу, характеризуються часом встановлення фронту, викидом перехідної характеристики d і спадом плоскою вершини D. Використання відомої зв'язку [1, 2] між і D і граничними частотами і дозволяє проектувати ІУ частотним методом.
У Нині для цілей проектування УУ широко використовуються ЕОМ з різними пакетами програм схемотехнічного проектування. Проте перший етап машинного проектування являє собою ручний ескізний розрахунок, що дає наближене рішення поставленої задачі, уточнення якого проводиться далі на ЕОМ.
3 РОЗРАХУНОК СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ ПІДСИЛЮВАЧА
3.1 Визначення числа каскадів
Для багатокаскадного підсилювача (мал.3.1)
В
. (3.1)В p> де K - коефіцієнт посилення підсилювача, дБ;
K - коефіцієнт посилення i-го каскаду, дБ, i = 1, ..., n;
n - число каскадів підсилювача.
З урахуванням коефіцієнта передачі вхідного ланцюга коефіцієнт посилення визначиться як:
,
де Е - е.р.с. джерела сигналу;
R - внутрішнє опір джерела сигналу;
R - вхідний опір УУ.
Для ШУ діапазону ВЧ та ВП з ​​часом порядку десятків наносекунд орієнтовно число каскадів можна визначити, вважаючи в (3.1) всі каскади однаковими з К = 20 дБ, тобто
.
Для імпульсних підсилювачів слід враховувати полярність вхідного, вихідного сигналів і спосіб включення підсилювального елемента. При часто використовуваному включенні транзистора із загальним емітером (ОЕ) число каскадів повинно бути парним при однаковій полярності вхідного і вихідного сигналів, непарних - при різній.
3.2 Розподіл спотворень по каскадах
Для багатокаскадного ШУ результуючий коефіцієнт частотних спотворень в області верхніх частот (ВЧ) визначається наступним чином:
, (3.2)
деВ М-результуючий коефіцієнт частотних спотворень в області ВЧ, дБ;
М - коефіцієнт частотних спотворень i-го каскаду, дБ.
Підсумовування у виразі (3.2) виробляється (n +1) разів через необхідність врахування впливу вхідного ланцюга, утвореної R, R і С (см.ріс.3.1).
Попередньо розподілити спотворення можна рівномірно, при цьому
У подальшому, виходячи з результатів проміжних розрахунків, можливо перерозподіл спотворень між каскадами.
Частотні спотворення УУ в області нижніх частот (НЧ) визначаються наступним співвідношенням:
, (3.3)
де М - результуючий коефіцієнт частотних спотворень в області НЧ, дБ;
М - спотворення, що припадають на i-й елемент, дБ;
N - кількість елементів, що вносять спотворення на НЧ. p> Кількість елементів, що вносять спотворення на НЧ (зазвичай це блокувальні в ланцюгах емітерів і розділові міжкаскадні конденсатори), стає відомим після остаточного вибору топології електричної схеми УУ, тому розподіл спотворень в області НЧ проводять на етапі розрахунку номіналів цих елементів. З (3.3) випливає, що при рівномірному розподілі низь...
