Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

7. РАСЧЕТ КАСКАДОВ С ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНЫМИ КОРРЕКТИРУЮЩИМИ ЦЕПЯМИ

В рассматриваемых выше усилительных каскадах расширение полосы пропускания было связано с потерей части выходной мощности в резисторах корректирующих цепей, либо цепей ООС. Этого недостатка лишены усилители, построенные по принципу последовательного соединения корректирующих цепей (КЦ) и усилительных элементов [2]. В этом случае расчеты входных, выходных и межкаскадных КЦ ведутся с использованием эквивалентной схемы замещения транзистора приведенной на рис. 1.2, а в цепи коллектора вместо резистора устанавливается дроссель , исключающий потери мощности в коллекторной цепи.

Пример построения схемы усилителя с КЦ приведен на рис. 7.1, где ВхКЦ – входная КЦ, МКЦ – межкаскадная КЦ, ВыхКЦ – выходная КЦ.

Рис. 7.1

7.1. РАСЧЕТ ВЫХОДНОЙ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ЦЕПИ

Из теории усилителей известно [3], что для получения максимальной выходной мощности в заданной полосе частот необходимо реализовать ощущаемое сопротивление нагрузки, для внутреннего генератора транзистора, равное постоянной величине во всем рабочем диапазоне частот. Это достигается включением выходной емкости транзистора (см. рис. 1.2) в фильтр нижних частот, используемый в качестве выходной КЦ. Схема включения выходной КЦ приведена на рис. 7.2.

Рис. 7.2

При работе усилителя без выходной КЦ, модуль коэффициента отражения | | ощущаемого сопротивления нагрузки внутреннего генератора транзистора равен [3]:

| | = , (6.14)

где - текущая круговая частота.

В этом случае уменьшение выходной мощности относительно максимального значения, обусловленное наличием , составляет величину:

, (6.15)

где - максимальное значение выходной мощности на частоте при условии равенства нулю ;

- максимальное значение выходной мощности на частоте при наличии .

Описанная в [3] методика Фано позволяет при заданных и рассчитать такие значения элементов выходной КЦ и , которые обеспечивают минимально возможную величину максимального значения модуля коэффициента отражения в полосе частот от нуля до . В таблице 7.1 приведены нормированные значения элементов , , , рассчитанные по методике Фано, а также коэффициент , определяющий величину ощущаемого сопротивления нагрузки относительно которого вычисляется .

Истинные значения элементов рассчитываются по формулам:

(6.16)

где - верхняя круговая частота полосы пропускания усилителя.

Таблица 7.1 - Нормированные значения элементов выходной КЦ

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5	0,180 0,382 0,547 0,682 0,788	0,099 0,195 0,285 0,367 0,443	0,000 0,002 0,006 0,013 0,024	1,000 1,001 1,002 1,010 1,020
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0	0,865 0,917 0,949 0,963 0,966	0,513 0,579 0,642 0,704 0,753	0,037 0,053 0,071 0,091 0,111	1,036 1,059 1,086 1,117 1,153
1,1 1,2 1,3 1,4 1,5	0,958 0,944 0.927 0,904 0,882	0,823 0,881 0,940 0,998 1,056	0,131 0,153 0,174 0,195 0,215	1,193 1,238 1,284 1,332 1,383
1,6 1,7 1,8 1,9	0,858 0,833 0,808 0,783	1,115 1,173 1,233 1,292	0,235 0,255 0,273 0,292	1,437 1,490 1,548 1,605

Пример 7.1. Рассчитать выходную КЦ для усилительного каскада на транзисторе КТ610А ( =4 пФ), при = 50 Ом, =600 МГц. Определить и уменьшение выходной мощности на частоте при использовании КЦ и без нее.

Решение. Найдем нормированное значение : = = = 0,7536. В таблице 7.1 ближайшее значение равно 0,753. Этому значению соответствуют: = 1,0; = 0,966; =0,111; =1,153. После денормирования по формулам (6.16) получим: = 12,8 нГн; = 5,3 пФ; = 43,4 Ом. Используя соотношения (6.14), (6.15) найдем, что при отсутствии выходной КЦ уменьшение выходной мощности на частоте , обусловленное наличием , составляет 1,57 раза, а при ее использовании - 1,025 раза.

7.2. РАСЧЕТ КАСКАДА С РЕАКТИВНОЙ МЕЖКАСКАДНОЙ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ЦЕПЬЮ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА

Принципиальная схема усилителя с реактивной межкаскадной КЦ третьего порядка приведена на рис. 7.3,а, эквивалентная схема по переменному току – на рис. 7.3,б [11, 12].

а) б)

Рис. 7.3

Используя однонаправленную эквивалентную схему замещения транзистора, схему (рис. 7.3) можно представить в виде, приведенном на рис. 7.4.

Рис. 7.4

Согласно [2, 11], коэффициент прямой передачи последовательного соединения межкаскадной КЦ и транзистора , при условии использования выходной КЦ, равен:

, (6.17)

где ;

- нормированная частота;

- текущая круговая частота;

- верхняя круговая частота полосы пропускания разрабатываемого усилителя;

; (6.18)

;

, = - нормированные относительно и значения элементов и .

При заданных значениях , , , соответствующих требуемой форме АЧХ каскада, нормированные значения , , рассчитываются по формулам [12]:

(6.19)

где ;

;

;

;

;

;

;

,

,

= .

В теории фильтров известны табулированные значения коэффициентов , , , соответствующие заданной неравномерности АЧХ цепи описываемой функцией вида (6.17) [13], которые приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 – Коэффициенты передаточной функции фильтра Чебышева

Неравномерность АЧХ, дБ
0,1	1,605	1,184	0,611
0,2	1,805	1,415	0,868
0,3	1,940	1,56	1,069
0,4	2,05	1,67	1,24
0,5	2,14	1,75	1,40
0,6	2,23	1,82	1,54
0,7	2,31	1,88	1,67
0,8	2,38	1,93	1,80
0,9	2,45	1,97	1,92
1,0	2,52	2,012	2,035
1,2	2,65	2,08	2,26
1,4	2,77	2,13	2,46
1,6	2,89	2,18	2,67
1,8	3,01	2,22	2,87
2,0	3,13	2,26	3,06

Для выравнивания АЧХ в области частот ниже используется резистор , рассчитываемый по формуле [11]:

. (6.20)

При работе каскада в качестве входного, в формуле (6.19) значение принимается равным нулю.

Характеристики

Список файлов реферата