По формулам (1.31), (1.32) получим

; )

,

=625 Ом; =370 пФ. Теперь по (1.33) найдем

=320 МГц.

Расчет оконечного каскада закончен.

1.4 Расчет предоконечного каскада.

1.4.1 Активная коллекторная термостабилизация.

Схема активной коллекторной термостабилизации предоконечного каскада аналогична активной коллекторной термостабилизации выходного каскада.

1.4.2 Расчет межкаскадной корректирующей цепи.

Межкаскадная корректирующая цепь (МКЦ) третьего порядка представлена на рис.1.14.[13]

Рисунок 1.14 - Межкаскадная корректирующая цепь третьего порядка.

Цепь такого вида обеспечивает реализацию усилительного каскада с АЧХ, лежащим в пределах необходимых отклонений с заданными частотными искажениями [1]. АЧХ в данном случае представляет собой полином. В теории фильтров известны табулированные значения коэффициентов , , соответствующие требуемой форме АЧХ цепи описываемой функцией данного типа. Учтя заданную неравномерность АЧХ ( ) запишем эти коэффициенты:

Во входном каскаде будем использовать менее мощный транзистор КТ934Б[12], а не КТ934В, это диктуется требованиями к коэффициенту усиления и обеспечивает нормальное согласование каскадов и работу всего усилителя. параметры транзистора КТ934В таковы:

при

Начиная с данного момента целесообразно воспользоваться помощью ЭВМ. Все расчеты, показанные ниже

Расчет заключается в нахождении ряда нормированных значений и коэффициентов, сперва находим нормированные значения :

, (1.34)

= - нормированные значения , , .

Здесь и - выходное сопротивление и емкость транзистора КТ934В, а и - входное сопротивление и индуктивность транзистора КТ934В.

В результате получим:

Зная это, рассчитаем следующие коэффициенты:

;

; (1.35)

;

получим:

Отсюда найдем нормированные значения , , и :

где ; (1.36)

;

;

.

При расчете получим:

и в результате:

(1.37)

Рассчитаем дополнительные параметры:

(1.38)

г

де S₂₁₀- коэффициент передачи оконечного каскада.

Для выравнивания АЧХ в области нижних частот используется резистор , рассчитываемый по формуле:[4]

(1.39)

Найдем истинные значения остальных элементов по формулам:

, , , (1.40)

Расчет предоконечного каскада окончен.

1.5 Расчет входного каскада.

Транзистор изменился, вместо КТ934В поставили КТ934Б. Принципы построения схемы не изменились.

1.5.1 Расчет эквивалентной схемы транзистора

В качестве эквивалентной схемы расчитаем однонаправленную модель транзистора.[4]

Расчитаем элементы схемы, воспользовавшись справочными данными и формулами приведенными в пункте 1.3.2.

параметры транзистора КТ934Б таковы:[7]

при

1.5.2 Активная коллекторная термостабилизация.

Схема активной коллекторной термостабилизации приведена на рис.1.15. Расчет схемы производится по той же методике, что и для оконечного каскада.

Рисунок 1.15 – Схема активной коллекторной термостабилизации.

Все параметры для входного каскада остались прежними, но изменилась рабочая точка:

U _кэ0= 17В,

I_к0= I_{к0предоконечного}/S_{210Vt предоконечного}=0.7/1.85=0.37 А.

Энергетический расчет:

Мощность, рассеиваемая на сопротивлении коллектора:

.

Рассчитаем номиналы схемы:

Номиналы реактивных элементов цепи выбираются исходя из неравенств:

.

Этому удовлетворяют номиналы

L=30 мкГн и С_бл=0.1 мкФ (f_н=10 МГц).

1.5.3 Входная корректирующая цепь.

В

ходная корректирующая цепь третьего порядка входного каскада приведена на рис.1.16.

Рисунок 1.16 – Входная корректирующая цепь третьего порядка.

Методика расчета та же самая, коэффициенты те же, изменяются только нормированные значения , а именно значение , в связи с тем, что теперь на выходе стоит транзистор КТ934Б.

Произведем расчет:

,

,

=

Здесь значения входного и выходного сопротивления, выходной емкости и входной индуктивности соответствуют параметрам транзистора КТ934Б.

и

Произведем расчет:

Получим:

Зная это, рассчитаем следующие коэффициенты:

;

;

;

получим:

Отсюда найдем нормированные значения , , и :

где ;

;

;

.

При расчете получим:

и в результате:

Рассчитаем дополнительные параметры:

где S₂₁₀- коэффициент передачи входного каскада.

Найдем истинные значения элементов по формулам:

- эквивалентное нагрузочное сопротивление, принцип его получения описан выше.

, , ,

Расчет входного каскада окончен.

1.6 Расчет разделительных емкостей.

Устройство имеет 4 реактивных элемента, вносящих частотные искажения на низких частотах. Эти элементы – разделительные емкости. Каждая из этих емкостей по техническому заданию должна вносить не более 0.75 дБ частотных искажений. Номинал каждой емкости с учетом заданных искажений и обвязывающих сопротивлений рассчитывается по формуле [13]:

(1.41)

где Y_н – заданные искажения;

R₁ и R₂ – обвязывающие сопротивления, Ом;

w_н – нижняя частота, Гц.

Приведем искажения, заданные в децибелах:

, (1.42)

где М – частотные искажения, приходящиеся на каскад, Дб. Тогда

Номинал разделительной емкости оконечного каскада:

Номинал разделительной емкости предоконечного каскада:

Номинал разделительной емкости промежуточного каскада:

Номинал разделительной емкости входного каскада:

1.7 Расчет коэффициента усилителя

На общий коэффициент усиления влияют предоконечный оконечний и входной каскады:

,

Переведем его в децибелы:

Заключение.

В результате выполненной курсовой работы получена схема электрическая принципиальная широкополосного усилителя мощности АМ, ЧМ сигналов. Найдена топология элементов и их номиналы

Основными требованиями, предъявляемыми к ШУМ, являются: обеспечение заданной мощности излучения в широкой полосе частот; малый уровень нелинейных искажений; высокий коэффициент полезного действия; стабильность характеристик в диапазоне температур.

В соответствии с указанными требованиями был разработан ШУМ на транзисторах КТ934В и КТ934Б, в котором использована схема выходного каскада со сложением напряжений [6], применена активная коллекторная термостабилизация, и четырехполюсные межкаскадные корректирующие цепи [4].

Технические характеристики ШУМ: полоса рабочих частот (10-250) МГц; номинальный уровень выходной мощности 10 Вт; коэффициент усиления 15 дБ; сопротивление генератора и нагрузки 50 Ом; напряжение питания 18 В.

Устройство, рассматриваемое в данной работе, может широко применяться на практике в различных системах поиска нелинейноатей.

Список использованных источников

1Титов А.А. Григорьев Расчет элементов высокочастотной коррекции усилительных каскадов на полевых транзисторах. – Томск, 2000. - 27 с.

2Титов А.А. Расчет диссипативной межкаскадной корректирующей цепи широкополосного усилителя мощности. //Радиотехника. 1989. № 2.

3Мамонкин И.Г. Усилительные устройства: Учебное пособие для вузов. – М.: Связь, 1977.

4 Титов А.А. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах – http://referat.ru/download/ref-2764.zip

5 Титов А.А., Ильюшенко В.Н., Авдоченко Б.И., Обихвостов В.Д. Широкополосный усилитель мощности для работы на несогласованную нагрузку. /Приборы и техника эксперимента. 1996. № 2.

6 Бабак Л.И. Анализ широкополосного усилителя по схеме со сложением напряжений. - Сб. статей. Наносекундные и субнаносекундные усилители. /Под ред. И.А. Суслова. - Томск: Изд-во Том. ун-та. 1976.

7 Зайцев А.А.,Миркин А.И., Мокряков В.В. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большей мощности: Cправочник-3-е изд. –М.: КубК-а,

1995.-640с.: ил.

8 Болтовский Ю.Г. Расчёт цепей термостабилизации электрического режима транзисторов, методические указания. Томск: Изд-во Том. ун-та. 1976

9 Зайцев А.А.,Миркин А.И., Мокряков В.В. Полупроводниковые приборы. Транзисторы малой мощности: Cправочник-3-е изд. –М.: КубК-а,

1995.-360с.: ил.

10 Цыкин Г.С. Усилительные устройства.-М.: Связь, 1971.-367с.

11 Горбань Б.Г. Широкополосные усилители на транзисторах. – М.: Энергия, 1975.-248с.

12 Проектирование радиопередающих устройств./ Под ред. О.В. Алексеева. – М.: Радио и связь, 1987.- 392с.

13 Титов А.А., Бабан Л.И., Черкашин М.В. Расчет межкаскадной согласующей цепи транзисторного полосового усилителя мощности // Электронная техника СЕР, СВЧ – техника. – 2000. – вып. 1(475).

РТФ КП 468740.001 Э3

Лит

Масса

Масштаб

Изм

Лист

Nдокум.

Подп.

Дата

УCИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ

Выполнил

Барановский

Проверил

Титов А.А.

ПОИСКА НЕЛИНЕЙНОСТЕЙ

Лист

Листов

ТУСУР РТФ

Принципиальная

Кафедра РЗИ

схема

гр. 148-3

Поз. Обозна- Чение

Наименование

Кол.

Примечание

Транзисторы

VT1

КТ934Б

1

VT2

КТ361А

1

VT3

КТ934В

1

VT4

КТ361А

1

VT5

КТ934В

1

VT6

КТ361А

1

Конденсаторы

С1

КД-2-3.9нФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

С2

КД-2-4.3пФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

С3

КД-2-8.2пФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

С4, С5

КМ-6-0.1мкФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

2

С6

КД-2-4.7нФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

С7

КД-2-75пФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

С8

КД-2-10пФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

С9, С10

КМ-6-0.1мкФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

2

С11

КД-2-47нФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

С12-С14

КМ-6-0.1мкФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

3

С15

КД-2-22нФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

С16

КД-2-51лФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

С17

КМ-6-0.1мкФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

С18

КД-2-370пФ 5 ОЖО.460.203 ТУ

1

Катушки индуктивности

L1

Индуктивность 4.7нГн 5

1

L2

Индуктивность 2.2нГн 5

1

L3

Индуктивность 12нГн 5

1

L4- L8

Индуктивность 30мкГн 5

5

РТФ КП 468740.001 ПЗ

Лит

Масса

Масштаб

Изм

Лист

Nдокум.

Подп.

Дата

УCИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ

Выполнил

Барановский

Провер.

Титов А.А.

ПОИСКА НЕЛИНЕЙНОСТЕЙ

ПОИСКА НЕЛИНЕЙНОСТЕЙ

Лист

Листов

ТУСУР РТФ

Перечень элементов

Кафедра РЗИ

гр. 148-3