amplifier (ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ КАЛИБРОВКИ РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ), страница 3

В качестве усилительного элемента VT2 используется транзистор КТ930А.

Расчет межкаскадной корректирующей цепи третьего порядка производится по следующей методике.

В начале расчета определяют неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) приходящейся на каждый каскад. Затем из таблицы, которая находится в методическом пособии [6] по неравномерности АЧХ определяют коэффициенты а₁ , а₂,, а₃. После находят нормированные значения С_вых.н , L_вх.н и R_вх.н по следующим формулам:

(4.43)

(4.44)

(4.45)

Для нахождения нормированных значений С₁ , С₂ , L₁ рассчитывают следующие коэффициенты:

(4.46)

( 4.47)

(4.48)

(4.49)

(4.50)

(4.51)

(4.52)

Нормированные значения С₁ , С₂ , L₁ рассчитывают по формулам:

(4.53)

(4.54)

(4.55)

Коэффициент усиления определяют по следующей формуле:

(4.56)

Значения элементов С₁ , С₂ , L₁ , R₁ рассчитывают по формулам:

(4.57)

(4.58)

(4.59)

(4.60)

Рассчитаем межкаскадную корректирующую цепь между выходным и предоконечным каскадом. Для этого представим схему приведенную на рисунке 4.12 в виде эквивалентной схемы изображенной на рисунке 4.13.

Рассчитаем элементы МКЦ.

Значения выходных параметров транзистора КТ930А возьмем из пункта 5.2, где рассчитана эквивалентная схема этого транзистора.

КТ930А: C_вых.= 78.42 пФ;. R_вых.= 8.33 Ом.

Р
исунок 4.13 – Эквивалентная схема каскада

Значения входных параметров транзистора КТ930Б возьмем из пункта 4.3.2.

К
Т930Б:

Неравномерность АЧХ приходящейся на каждый каскад составляет 0.7дБ. Из таблицы находящейся в методическом пособии [6] коэффициенты а₁ , а₂,, а₃ будут равны:

Нормируем входные и выходные параметры по формулам (4.43, 4.44, 4.45).

Для нахождения нормированных значений С₁ , С₂ , L₁ определим следующие коэффициенты по формулам (4.46 – 4.52).

Нормированные значения элементов С₁ , С₂ , L₁ найдем по формулам (4.53-4.55).

Коэффициент усиления рассчитаем по формуле (4.56).

Значения элементов МКЦ найдем из формул (4.57-4.60).

5 Расчет предоконечного каскада

5.1 Расчет рабочей точки

В предоконечном каскаде используется транзистор КТ930Б. Для того чтобы усилитель имел один источник питания, необходимо напряжение в рабочей точке оставить неизменным, то есть можно записать:

Ток в рабочей точке изменяется в соответствии с коэффициентом усиления межкаскадной корректирующей цепи, которая рассчитана в пункте 4.5.2.

5.2 Расчет эквивалентной схемы транзистора

В качестве эквивалентной схемы расчитаем однонаправленную модель транзистора.

Рассчитаем элементы схемы, воспользовавшись справочными данными и формулами приведенными в пункте 4.3.2.

Справочные данные [2] для транзистора КТ930А:

Входную индуктивность определим по формуле 4.19.

Определим входное сопротивление по формуле (4.12), для этого найдем С_к при напряжении U_кэ = 10В воспользовавшись формулой (4.11.)

Выходную емкость найдем из формулы (4.12).

Выходное сопротивление определим из формулы (4.20).

Рассчитаем частоту f_max из формулы (4.21).

5.3 Расчет схемы термостабилизации

В предоконечном каскаде используется схема активной коллекторной термостабилизации.

Рассчитаем элементы схемы воспользовавшись формулами приведенными в пункте 4.4.3 и рисунком 4.9.

Выберем напряжение U_R4=1В и расчитаем значение резистора R₄ по формуле (4.32).

Базовый ток транзистора VT2 определим по формуле (4.33).

Напряжение в рабочей точке для транзистора VT1 найдем по формуле (4.34). Значение сопротивления R₂ расчитаем по формуле (4.35).

Базовый ток транзистора VT2 равен значению тока в рабочей точке транзистора VT1.

Базовый ток транзистора VT1 определим из формулы:

Ток делителя найдем по формуле (4.38).

Значение сопротивления R₃ расчитаем по формуле (4.36).

Значение сопротивления R₁ расчитаем по формуле (4.37).

5.4 Расчет межкаскадной корректирующей цепи

Расчитаем межкаскадную корректирующую цепь между входным и предоконечным каскадом. Эквивалентная схема изображена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Эквивалентная схема каскада

В качестве усилительного элемента VT1 используется транзистор КТ916А.

Рассчитаем элементы МКЦ.

Значения выходных параметров транзистора КТ916А возьмем из пункта 6.2, где рассчитана эквивалентная схема этого транзистора.

К
Т916А:

Значения входных параметров транзистора КТ930А возьмем из пункта 5.2.

К
Т930А:

Нагрузкой для предоконечного каскада является параллельное соединение R_вых. транзистора и R₁ .Где R₁– сопротивление, входящее в межкаскадную корректирующую цепь, рассчитанное в пункте 4.5.2.

Нормируем входные и выходные параметры по формулам (4.43, 4.44, 4.45).

Для нахождения нормированных значений С₁ , С₂ , L₁ определим следующие коэффициенты по формулам (4.46 – 4.52).

Нормированные значения элементов С₁ , С₂ , L₁ найдем по формулам (4.53-4.55).

Коэффициент усиления рассчитаем по формуле (4.56).

Значения элементов МКЦ найдем из формул (4.57-4.60).

6 Расчет входного каскада

6.1 Расчет рабочей точки

В качестве входного каскада используется транзистор КТ916А. Напряжение в рабочей точке будет равно:

Ток в рабочей точке изменяется в соответствии с коэффициентом усиления межкаскадной корректирующей цепи, которая рассчитана в пункте 5.4.

6.2 Расчет эквивалентной схемы транзистора

В качестве эквивалентной схемы расчитаем однонаправленную модель транзистора.

Рассчитаем элементы схемы, воспользовавшись справочными данными и формулами приведенными в пункте 4.3.2.

Справочные данные [2] для транзистора КТ916А:

Входную индуктивность определим по формуле 4.19.

Определим входное сопротивление по формуле (4.12), для этого найдем С_к при напряжении U_кэ = 10В воспользовавшись формулой (4.11.)

Выходную емкость найдем из формулы (4.12).

Выходное сопротивление определим из формулы (4.20).

Рассчитаем частоту f_max из формулы (4.21).

6.3 Расчет схемы термостабилизации

В входном каскаде используется схема активной коллекторной термостабилизации.

Рассчитаем элементы схемы воспользовавшись формулами приведенными в пункте 4.4.3 и рисунком 4.9.

Выберем напряжение U_R4=1В и расчитаем значение резистора R₄ по формуле (4.32).

Базовый ток транзистора VT2 определим по формуле (4.33).

Напряжение в рабочей точке для транзистора VT1 найдем по формуле (4.34).

Значение сопротивления R₂ расчитаем по формуле (4.35).

Базовый ток транзистора VT2 равен значению тока в рабочей точке транзистора VT1.

Базовый ток транзистора VT1 определим из формулы:

Ток делителя найдем по формуле (4.38).

Значение сопротивления R₃ расчитаем по формуле (4.36).

Значение сопротивления R₁ расчитаем по формуле (4.37).

6.4 Расчет входной корректирующей цепи

В качестве входной корректирующей цепи используется межкаскадная корректирующая цепь третьего порядка. Эквивалентная схема изображена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Эквивалентная схема каскада

Рассчитаем элементы МКЦ.

Выходными параметрами в данном случае будут являться параметры генератора.

Значения входных параметров транзистора КТ916А возьмем из пункта 6.2.

К
Т916А:

Нагрузкой для входного каскада является параллельное соединение R_вых. транзистора и R₁. Где R₁ – сопротивление, входящее в межкаскадную корректирующую цепь, рассчитанное в пункте 5.4.

Нормируем входные и выходные параметры по формулам (4.43, 4.44, 4.45).

Д
ля нахождения нормированных значений С₁ , С₂ , L₁ определим следующие коэффициенты по формулам (4.46 – 4.52).

Нормированные значения элементов С₁ , С₂ , L₁ найдем по формулам (4.53-4.55).

Коэффициент усиления рассчитаем по формуле (4.56).

З
начения элементов МКЦ найдем из формул (4.57-4.60).

7 Расчет разделительных и блокировочных конденсаторов

Рассчитаем разделительные конденсаторы по следующей формуле:

(7.1)

где Y_н – искажения приходящиеся на каждый конденсатор;

R₁ – выходное сопротивление транзистора;

R₂ – сопротивление нагрузки;

В нашем случае число разделительных конденсаторов будет равно четырем. Расчитаем разделительные конденсаторы С₁ , С₆ , С₁₁ , С₁₆ , которые изображены на принципиальной схеме (см. Приложение А). Искажения, приходящиеся на каждый конденсатор, будут равны:

и

ли

Тогда искажения в области низких частот найдем по формуле:

Найдем значение конденсаторов С₁ , С₆ , С₁₁ , С₁₆ по формуле (7.1).

Блокировочные конденсаторы С₄ , С₉ , С₁₄ , определим из следующего условия:

(7.2)

где R – это сопротивление R₂ в схеме активной коллекторной термостабилизации.

Выражая из соотношения (7.2) емкость С, получим: