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

Текст из файла (страница 3)

Производим расчеты:

h₁₁ = 95,57143 Ом. для первого транзистора. Рассчитывается по формуле: ;

для второго транзистора.

ОМ;

ОМ;

Определим коэффициент усиления каждого каскада по формуле (4.1):

таким образом, получаем оставшийся коэффициент:

.

Теперь необходимо найти общий коэффициент усиления К – цепи, который определяется произведением всех коэффициентов усиления каскадов по следующей формуле:

; (4.3).

Зная общий коэффициент усиления К – цепи, найдем запас по усилению по следующей формуле:

a_н =K(1+R₁/R_{вх F})/[K_FF(1 + R₁/R_вх)]; (4.4).

Где R_вх = h_11,1/n`² = 95,57143/( 0,91)² = 114,6857. Таким образом, получаем запас по усилению: а_н = 7291,4(1 + 150/150)/[6050(1+150/114,7)]  2,1.

Зная запас по усилению, делаем вывод, что нет необходимости вводить местную обратную связь в один из каскадов, так как 1,2  а_н  3.

Рассчитаем частоту полюсов передаточной функции К – цепи, определяющих ЛАХ в области верхних частот, ведется на основе П- образной эквивалентной схемы транзистора. Частота полюса:

; (4.8).

С₀ = С_б`э + (1+S_iR_н)С_к; (4.9).

R_эк = r_{б`э</sub>(R<sub>Г</sub> + r`_б)/(R_Г + r`<sub>б</sub> + r<sub>б`э}); (4.10). R_н из (4.2).

Где

; (4.7).

В нашем случае при непосредственной связи каскадов R_Б1S и R_Б2S следует принять равными ; для первого каскада R_Г1 = R_{Г1 опт}.

В качестве примера приведем расчет частоты среза первого каскада, а для остальных каскадов приведем таблицу.

C₀ = 6,9510^-11 – (1 + 0,5398,1) 910^-9 = 1,74310^-10 Ф.

R_эк = 70,6( 125 + 25)/(25 + 125 + 70,6) = 48 Ом.

f_p = 1/(23,141,0210^-10159,44) = 20 454 276,454 Гц.

Если частоты лежат полюсов лежат в пределах рабочего диапазона частот, то на частоте f_в усиление К – цепи снижается, и необходимо проверить: достаточно ли этого усиления для обеспечения заданного значения K_F при требуемой (2.16; 2.22) глубине ОС. Должно выполняться не равенство:

; (4.15).

Здесь под знак суммы подставляются только частоты полюсов тех каскадов, у которых: f_pS < f_в.

Приводим таблицу:

Таблица № П.4..2

Каскад № п/п	С0, Ф.	Rкэ, Ом.	fp, Гц	Проверка условия 4.15
1	1,01984E-10*	50	19 016 923,492	77 > 71 Условие выполнено
2	4,10E-10*	92	4 233 415,184

* - знак «е» означает степень, то есть число«е»степень = число10^{степень}; так называемая экспоненциальная форма числа.

5. Расчет пассивных узлов структурной схемы усилителя.
5.1 Выбор и расчет входной и выходной цепей.

Одним из важных требований, предъявляемых к усилителю в рабочем диапазоне частот, является согласование усилителя с источником сигнала и (или) внешней нагрузкой, обеспечение стабильности заданных величин входного R_вхF и выходного R_выхF сопротивлений усилителя. Выполнение этого требования в значительной степени определяется величиной, реализуемой в усилителе общей ОС.

Последовательная отрицательная ОС увеличивает входное сопротивление, а параллельная уменьшает его. Тогда при глубокой ОС входное сопротивление окажется слишком большим или малым и, к тому же, зависящим от К.

При глубокой ОС входное и выходное сопротивления определяются только пассивными входной и выходной цепями и не зависят от параметров цепи усиления. Это свойство глубокой комбинированной ОС используются при построении усилителя для получения заданного входного и выходного сопротивлений.

На выбор структурной схемы влияют следующие факторы: структура цепи, в которой создается фазовый сдвиг (четное или нечетное число каскадов с общим эмиттером в цепи усиления); величина К_F; необходимое значение F; простота и технологичность схемы усилителя.

Первый из указанных четырех факторов требует пояснения. Для обеспечения отрицательной обратной связи в петле ОС создается начальный фазовый сдвиг, равный 180⁰. Поворот фазы на 180⁰ можно делать в любой из цепей, входящих в петлю ОС. В цепи усиления начальный фазовый сдвиг создается за счет нечетного числа каскадов с общим эмиттером.

При повороте фазы по входной или выходной цепи следует обратить внимание на то, что цепи параллельной и последовательной ОС здесь разделены. Это приводит к необходимости согласовано изменять фазу сигнала для обоих видов ОС. Для параллельной ОС начальный фазовый сдвиг создается за счет встречного включения сопротивления в цепь ОС, а для последовательной ОС – за счет включения балансного сопротивления в эмиттерную цепь выходного транзистора. Такие схемы получили название схем с эмиттерной комбинированной ОС. Схемы с повтором фазы в цепи ОС в настоящие время не применяются.

В схеме (рис.5.1) параллельная обратная связь создается за счет дополнительных обмоток m`, m`` входного и выходного трансформаторов. Последовательная ОС на входе создается с помощью R`_б, а на выходе  за счет R``<sub>б</sub>. Поворота фазы в входной и выходной цепях не создается, начальный фазовый сдвиг обеспечивается в цепи усиления при нечетном числе каскадов с общим эмиттером. Отношение коэффициентов трансформации между обмоткой Ос и основной обмоткой m`/n` - m``/n`` рекомендуется выбирать равными – 0,1…0,5.

Формулы для расчета параметров приведены ниже. Значения R^,,_г и R^,_г используются для расчета элементов цепи ОС.

Для удобства расчета таких комбинированных схем параметры входных и выходных цепей в табл. № п.5.1 приведены отдельно в виде отношений k₁/B₁ и k₂/B_2.

Таблица № П.5.1

Элемент	R`б	R`г	К1/В1	К2/В2
Формула	m`n` RвхF	m`( n`-m`) RвхF	n`-m`	(R`г+ R``г)/2 m`` R`г

Параметры выбранных цепей должны удовлетворять следующему неравенству, гарантирующему реализуемость элементов цепи:

В₀= (К₁/В₁)( К₂/В₂)/К_F0.5; (5.4).

Сопротивления R``<sub>б</sub> и R``_Г определяются по формулам для R`<sub>б</sub> и R`_Г, в которых все величины отмечаются двумя штрихами, а R_вхF заменяются на R_выхF.

Рассчитаем элементы с одним штрихом:

m` = 0,5n` = 0,5 0,91 = 0,456; R`_б = 0,91 0,456150 = 62,5Ом;

R`_Г = 0,456(0,91 - 0,456)150 = 31,25 Ом; К₁/В₁ = 0,91 - 0,456 = 0,46;

К₂/В₂ = (31,25 + 150)/(2 0,5 31,25) = 5,8;…

Эти и значения параметров с двумя штрихами для удобства приведем в виде таблице:

Таблица № п.5.1.1

5.2. Расчет элементов цепи обратной связи.

При выбранных входных и выходных цепях коэффициент усиления усилителя К_F определяется величиной вносимого затухания цепи ОС a₀ = 1/В₀. Для расчета элементов цепи ОС достаточно знать В₀, R`_Г, R``_Г и выбрать схему четырехполюсника этой цепи. В рабочем диапазоне Цепь ОС должна иметь постоянный коэффициент передачи с малой величиной неравномерности частотной характеристики. Поэтому для построение цепи ОС используется резисторы.

Рассчитаем затухание а₀ = 1/0,0441 = 22,66438169, и зная R`<sub>Г</sub> = 31,25 Ом; R``<sub>Г</sub> = 150 Ом; выбираем цепь обратной связи, при следующих условиях: а<sub>0</sub> > 10, R`_Г соизмерим с R``_Г.

Произвольно разделим на две части для упрощения схемы и элементов продольных и поперечных ветвей. а₀ = 22,66 = 5,74;  а₁ = 5,7; а₂ = 4;

Рассчитаем элементы R₁, R₂.

R₁ = R₃ = R`<sub>Г</sub>R``<sub>Г</sub> [(a<sub>1</sub> – 1)( R`_Г + R``_Г)] = 31,25150/((5,7-1)(150+31,25)) = 11,0851 Ом.

; Ом.

Зная номинальные значения резисторов в цепи ОС, необходимо придать значения по ГОСТу, для этого приведем таблицу (процесс выбора резисторов и конденсаторов по ГОСТу описан выше в п.3.2):

Таблица №П.5.2.

Резистор	Единицы измерения	Номинальное значение	ГОСТ	Номинальная мощность, Вт	По ГОСТу
R1	Ом	11,0851	10318-74	0,125	11
R2	Ом	33,96683	10318-74	0,125	33
R3	Ом	11,0851	10318-74	0,125	11

Кроме резисторов в цепи ОС приходится устанавливать дополнительные конденсаторы. Разделительные конденсаторы (С_р) необходимые для разделения цепей постоянного входа и выхода усилителя между собой и общим проводом. Конденсаторы (С_а) позволяют сделать обход цепи ОС на частотах значительно, превосходящих верхнюю частоту рабочего диапазона f_в  их называют конденсаторами высокочастотного обхода. Эти конденсаторы уменьшают фазу передачи по петле ОС и способствуют обеспечению глубокой ОС. Покажем полную схему четырехполюсника цепи ОС с разделительными и блокировочными конденсаторами.

Таким образом изобразим окончательный вид схемы отрицательной обратно связи

6. Расчет и построение характеристик передачи по петле ОС.

6.1. Характеристики передачи по петле обратной связи.

Максимально допустимое значение глубины ОС А_max(дБ) = 20lgF_max ограниченная условиями устойчивости. В соответствии с критерием Найквиста при проектировании усилителей пользуются достаточным условием, которое заключается в ограничении фазы передачи по петле ОС: argT(f) должен иметь меньше 180⁰ на тех частотах, где T  I.

Характеристики

Список файлов реферата