Расчет усилительных устройств под редакцией Ю.Т. Давыдова (558646), страница 2
Текст из файла (страница 2)
По заданным -значениям Я~, Х„и Ю„определяют У~: ф ~ Фф 2. (3.24) 2. В соответствии с (Зе2С) и (Зв21) находят '2~ и ~ф~,„ 3. Вычисляют верхнюю граничную чаототу аналогичного каскада без коррекции: 4. С учетом 13.22) выбирают оптимальное значение корректирующей индуктив ности Ь и вычисляют ~ уур 5. В соответствии с 13.23) находят значение верхней граничной частоты каскада с индуктивной коррекцией И~„ . 6. Оценивают выигрыш по площади уоиления: Ф= й~~„~ ~~. (3.26) Отметим, что при работе каокада на биполярном транзисторе на инерционную нагрузку С +С >>С~ чаототной зависимостью крутизны ~ и выходной емкости можно йренебречь.
3 этом случае метсдика расчета каскада совпадает с опиоанной выше методикой расчета схемы на полевом транзисторе. При усилении импульсных сигналов индуктивная коррекция позволяет уменьшить искажения переднего и заднего фронтов выходного импульса, Выигрыш в уменьшении длительности фронта можно оценить 27 зная выигрыш за счет индуктивной коррекции по верхней граничной частот6: где $' и ~~ — длительнооти фронтов выходных импульсов каокедов ~Р~~ф б6з коррекции и о коррекцией: Ф т Л,8/й~~, 2' = Л,Л/Ю~ Таким Образом, по аналогии о рассмотренным выше,при усилении видеоимпульоов можно решать задачи минимизации длительности Фронта импульса при заданном коэ4Фициенте усиления каскада и максимизации коэффициента усиления при фиксированной длительности фРОНта ИМПуЛьоа, Высокочастотная эмитте ная ко к В некоторых случаях использование индуктивной коррекции оказывается неудобным. Так, в частности, при ~У, микросхемном исполнении усилителя затруднительно реализовать корректирующую катушку ~.,~ 3 этом случае целесообразно воспользоваться схемой с частотнозависимой ООС (рис.
3.3). у. 3 этой схеме раль частотнозависииой пепи выполняют элементы 2~„ и С„ . Ьеличина емкости С обычно выбираетоя таким образом, чтобы в диапазонах Нч и СЧ она мало шунтиро- Рис. 3.3 вала резиотор Я, . При этом за счет У~„ на НЧ и СЧ образуетоя ООС по току. В области НЧ из-за уменьшения сопротивления цепи Ю~~,~~А. действие ООС ослабева- ет, что приводит к подъему усиления на ЗЧ.
Модуль коэ44ициента передачи схемы рис. 3.3 в области Вч опи- сывается выражением: ~+~~'~'н1 И а ~т+ту„) л ~й+гу„) т3 е ~ * , (3.27) + й+ — О+ уЛ !К~!- где ~~ - постоянная времени в области БЧ каскада без коррекции; à — постоянная времени цепи эмиттерной коррекции: УК 3М УА' Г- глубина ООС: 28 Для получения максимально широкой и плоской АЧХ при7» Х постоянную времени цепи коррекции необходимо выбирать из условия: ~Х ~ йф (3.29) При этом верхняя граничная частота: ~'~ - "7'~ (3. 3О) Из выражений (3.28) и (3.30) следует, что расширение полооы пропуокания осуществляется за счет уменьшения коэффициента усиливая, Это означает, что площадь усиления каскада с эмиттерной коррекцией остаетоя постоянной. Расчет схемы проводят следукщим образом.
Х. Задают значения коэ4$ициента усиления Р и частоты э~ ~~",~ 7~ФУ которые должны обеспечивать рассчитываемый каскад, параметры нагрузки Ю„, С„, и параметры транзистора 8~, т', Ср„,» . 2. Определяют эквивалентную емкость С~ ~ .' ~~~а ~~ + ~И ~ ~ю 3. Рассчитывают необходимое значение глубины ООС: 'Ь Хг 7 '" ~ ° (З.ЗХ) ° ~а ~У~р ~ ЖР ~й~Я 4. находят необходимое значение коллекторного сопротивления: Д~ О7ф 9 (3.32) ,~;~„, - ~„„~ 5. Рассчитывают элементы цепи коррекции: У,„= ~тч3/~,, (3.33) (3.34) б.
Сопротивление У~, шунтируемое емкостью большого номинала Су, выбираетсЯ таким образом, чтобы суммарное СОпротизление Юу~+ +У~" было равно сопротивлению Ю~, рассчитываемому исходя из требований термостабилизации рабочей точки (см. разд. 2). Задача уменьшениЯ длительности фронтов импульса также может быть решена по приведенной выше методике. При этом требуемое значение верхней граничной частоты Юр~~ находится из условия ю~ = 2Я/й, (З.ж) 29 ~',И~ ~~ ~ +3,5 ~~~ ~+~»УЯ,~»'Ю Ю5,1 ФР ~ ~~В 7484~ Я,ФЮК неч 2К ат»»»-' Задания для практических занятий указаны и табл. 3.Х. Т а б л и ц а З.Х 2.
Найти оптимальное значение корректирующей индуктизиости А„ и стокового сопротииления Ю~, обеапечивапцих максимальную ьерхиш граничную чаоготу ~ при ваианных вначенинх К, Ш„, С„, С Я е и Ср~ . Определить у„ П име 3 Хе Лано: транзистор КПХОЗЕ, Я,„ = 0,64 мАА„ Д' = = 3,5 мкСм; С~,„= Х1,3 пФ; Р = 61 кОм;С =дР;К~ 3;С„=5,у9 32 Опреиенигь: Е„, У, ~ В соответствии с жшеизложенной методикой «соотношения «З.ХЗ)-«3.Х6)) ~д4Ъ ~д~ ~ -х — -ЯКЩ ~ е,»Ю «Он э Ланние для практических заданий представлены и табл.
3.2. Таблица 32 3. Рассчитать каскад усилителя на биполярном транзисторе с инерционной нагрузкой, обеспечивахщий максимальное усиление импульсного сигнала, при заданной длительности Фронта ~ „ и оптимальной индуктивной .коррекции. фри'»е Найти: Ж', 4'„, ~„. П име 3.2. Транзистор КТЗХЫ Х, = 3 мА;;у = НВ 1й/Ъ; нс и ~'4' «~"~О пс е ~еуфф ХОО и'чг е ~'»» 3О ком е ~Ф9~» в~6 е66 нсе Согласно изложенной методике «соотношения «3.26), (З.Х7), (З.Х8), «ЗеХ2), «3.14)) а~ = г,Ю6,66.ХО-~ = 28,6ВВ ХО6 р д/с. 8. РАСЧКТ ИЗБ1РА'1'ЫЬНЫХ УСИЛИТЕЛЕ~ Избирательные усилители ~ИУ) широко используются в составе РаДИОЭЛЕКТРОННОй ЭППаРатУРЫ РаЗЛИЧНОГО НаэнаЧЕНИЯ НЭХЦ)ИМЕР е 3 Радиоприемных устройствах они применяются в качестве усилителей радиочастот ~УРЧ) и усилителей промежуточной частоты ~У1И), обеапечивэя требуемый уровень сигнала НВ вхОде демодулятора и его частотную селекцию на фоно принимаемых помех, 3 зависимости от предъявляемых к ЫУ требований Они строится по схемам с распределенной или сосредоточенной избирательностью.
Я первом случае в качестве нагрузочных цепей Огдельных каскадов используются Одиночные или связанные ЬС -контуры, сочлененные соответствующим образом с помощью автотранс$орматорной, транс4юрматорной или емкостной связи с биполярными или полевыми транзисторами. УПЧ чаще выполняются по второй схеме, в которой сигнал с выхода преобразователя частоты ~Прч) сначала поступает на фильтр сосредоточенной избирательности ~Фй1), а затем усиливается до необходимого уровня слабоизбирательным многокэскэдным усилителем. Рис.
8.1 -~ Я,~ Принципиальная схема резонаноного усилителя на биполярном транзисторе с двойной автотранаформаторной связью показана на рис. 8.Х. Поокольку выходное сопротивление биполярного транзистора много больше входного, то в широкополосных ИУ (П ~ «5Я ФУ а коэффициент трансформации выбирают равным единице, т.е. Ио~ользуют полное включение резонансного контура и даже в некоторых случаях его шунтируит дополнительным резистором. В общем случае коэффициенты трансформации ь, и;ь ~причем ю, всегда больше, чем ю„. ) вычисляют по заданной полосе пропускания.
Исходными данными для расчета резонансного усилителя являются: яентраььння 1рееонаноняя) чаотота ннотройки»е; полоса пропуокания Л~~, коэфФициент устойчивости К~, лежащий в пределах 0,84...О,Э; собственнэя ~ ненагруженная) добротность О„или затухание Р колебательного контура; активная яровояинооть О" „и еякооть ь»ь нагрунки. Расчет усилительного каскада обычно проводят в следующей последовательности.
1. При зэданном типе транзистора и его режиме работы опреде- Кфф2»~Ф» Я ~» Я»1 ь $ЯЯ Ю не задан, то его выбирают иахо~ из соотношений Ь,:5~, и н'ходят необходи длЯ расчета парэ етры транзистора 2. Определяют устОЙчивый коэффициент усиления каскада 3. Выбирают минимальное ~н~чение контурной индуктивности ~„ В СООТВЕТСТВИИ С РЕКОМЕНДОЦИЯМИ, ДЭННЫМИ В ~51, ТабЛе ба2е 4. Находят суммарную (эквивалентную) емкость контура с-~ 'м'уь, . 5.
Рассчитывают эквивалентное затухание контура Р, -л,„/у, б. Одиночные каскады на простых ЕС-контурах имеют слабую избирательность и относительно широкополосны. Поэтому используют полное включение контура со стороны коллектора ~ю,= 1), а коэ44ициент трансФОрмации й~, обеспечивающий получение заданной полосы ПРОПУСБ9НИЯл ОПРЕДЕЛЯЮТ ИЗ ВЫРажЕНИЯ где ~~„~ - икодная проеодимооть последующего каокада. 7. Величина контурной емкости С„, включаемой в схему для обеапечения запанной « и стабильности АЧХ каокада при изменении Г~„„ и С~„ , рассчитывается по Формуле х~ ' где С«~ — емкость монтажа. 8. Находится проводимость потерь контура К.
= 4'4 о и суммарная эквивалентная проводимость контура Ал = Км + А ' "я б.и 9. Определяется коэ4Фициент усиления каскада к ' "а! У"1 д = 10. Найденное значение "и сравнивается с ~йи "' р ю~~ то усилительный каскад устойчив и расчет на этом заканчивают.
Когда Й~ >К~~ , то используют более сложные схемотехнические реще- 37 ния (каскоднце схемы, схемы нейтрализации) либо применяют другой тип транзистора. В усилителях с сосредоточенной избирательностью необходимая селективность создается в ФСИ. В качестве последних применяют электрические 1С -Фильтры различной сложности, электромеханические, пьезомеханические, пьезоэлектрические Фильтры и Фильтры на поверхностных акустических волнах ~ПАЗ). Мля того, чтобы характеристики Фильтра не искажалисье он должен быть согласован с источником сигнала и нагрузкой с помощью элементов связи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
