ючи один каскад посилення неможливо, тому необхідно використовувати кілька проміжних каскадів. Найбільший коефіцієнт посилення по напрузі має попередній трансформаторний каскад із загальним емітером (30 ... 40) дБ, однак при застосуванні у складі схеми індуктивностей виникають складнощі при їх виготовленні (малий частотний діапазон, великі розміри і висока вартість). Наступний за підсилювальним властивостям є попередній резисторний каскад із загальним емітером (20 ... 30) дБ. Вибираємо в якості проміжного каскаду резисторний каскад із загальним емітером. В якості підсилюючих приладів у всіх каскадах використовуємо біполярні транзистори (вказані а завданні на проектування, мають більш високими підсилювальними здібностями і т.д.). p> Число каскадів проміжного посилення виходячи з отриманого загального коефіцієнта підсилення:
.
Для забезпечення необхідного коефіцієнта посилення необхідно використовувати три проміжних каскадів.
Структурна схема ШУ включає: джерело сигналу, що володіє внутрішнім опором Rc; вхідний і вихідний каскади; три проміжних каскаду рис.1.
В
Рис. 1 - Структурна схема ШУ
2. ЕЛЕКТРИЧНИЙ РОЗРАХУНОК КАСКАДІВ
.1 Розрахунок вихідного каскаду
Вихідний каскад є підсилювачем потужності і споживає основну частину енергії джерела живлення. Схема являє собою з'єднання двох емітерний повторювачів (рис.2.), Що працюють на загальне навантаження. Положення робочої точки забезпечується дільником R1VDR2. Опір діода створює необхідну напругу по постійному струму між базами транзисторів, а також виконує функції елемента схеми термокомпенсации. При побудові таких каскадів використовують два транзистора з близькими за величиною параметрами. Розрахунок зручно робити графоаналітичний аналітичним методом для одного плеча підсилення. br/>В
Рис. 2 - Схема вихідного каскаду
Транзистори вибираються по допустимій потужності розсіяння на колекторі і максимальній амплітуді колекторного струму:
Вт А.
З транзисторів, які відповідають умові, необхідно вибрати комплементарних пару з близькими за значенням параметрами і ідентичними характеристиками.
Вибираємо транзистори КТ972Б і КТ973Б, причому перший провідності npn, а другий pnp.
За вихідний характеристиці будуємо навантажувальну пряму, і визначаємо по ній значення струму колектора, напруги колектор-емітер і вихідної потужності:
А; В;
Вт
Знаходимо значення струму і напруги ІРТ:
А; В;
За цим значенням можна визначити потужність, що виділяється в транзисторі в режимі спокою. p> Вт
За вхідний характеристиці визначаємо значення струму бази і напруги база-емітер:
мА; В;
За цим значенням визначаємо вхідні потужність і опір транзистора:
Ом;
мВт.
В
Рис. 3 - Вхідні і вихідні характеристики транзистора вихідного каскаду
Обчислимо коефіцієнти підсилення по напрузі і по струму:
;
Джерело живлення:
В.
Потужність, що витрачається джерелом живлення:
Вт
ККД вихідного каскаду:
В
Знаходимо значення опорів дільника напруги, що забезпечує вибір на вольтамперної характеристиці робочої точки і режими роботи:
Ом.
Для схеми обраний діод 2А511А.
2.2 Розрахунок проміжних каскадів
Проміжні каскади виконаємо однаковими, тому буде потрібно розрахунок лише одного з трьох проміжних каскадів. З огляду на те, що в цьому каскаді очікується основне посилення, то схему включення підсилювального елемента виберемо із загальним емітером. br/>В
Рис. 4 - Схема проміжного каскаду
Транзистор вибираємо також як і в попередньому каскаді. Навантаженням для цього каскаду є вихідний каскад, тому опір навантаження в даному випадку буде дорівнює 5 кОм. p> мВт; мА.
Вибираємо транзистор КТ601А (npn). Розрахунок транзистора проміжного каскаду аналогічний розрахунку транзистора вихідного каскаду. p> За вихідний характеристиці будуємо навантажувальну пряму, і визначаємо по ній значення струму колектора, напруги колектор-емітер і вихідної потужності:
мА; В; мВт.
Знаходимо значення струму і напруги ІРТ:
мА; В;
За цим значенням можна визначити потужність, що виділяється в транзисторі в режимі спокою. p> мВт.
За вхідний характеристиці визначаємо значення струму бази і напруги база-емітер:
мкА; В;
За цим значенням визначаємо вхідні потужність і опір транзистора:
Ом;
мкВт.
В
Рис. 5 - Вхідні і вихідні характеристики транзистора проміжного каскаду
Обчислимо коефіцієнти підсилення по напрузі і по струму:
;
Джерело живлення:
В.
Потужність, що витрачається джерелом живлення:
Вт
ККД проміжного каскаду:
В
Знаходимо значення опорів дільн...
