2001
Содержание
1.Введение..........................................................................................3
2.Техническое задание......................................................................4
3.Расчётная часть…...........................................................................5
3.1 Структурная схема усилителя...........................................…..5
3.2 Распределение линейных искажений в области ВЧ ........….5
3.3 Расчёт выходного каскада……………………………............5
3.3.1 Выбор рабочей точки..................................................5
3.3.2 Выбор транзистора......................................................6
3.3.3 Расчёт эквивалентной схемы
транзистора…………………………………...............7
3.3.4 Расчёт цепей термостабилизации……………...........9
3.4 Расчёт входного каскада
по постоянному току.……………………………….............14
3.4.1 Выбор рабочей точки……………………….............14
3.4.2 Выбор транзистора………………………….............15
3.4.3 Расчёт эквивалентной схемы
транзистора………………………………….............15
3.4.4 Расчёт цепей термостабилизации.…………............16
3.5 Расчёт корректирующих цепей……………………..............17
3.5.1 Выходная корректирующая цепь………….............17
3.5.2 Расчёт межкаскадной КЦ……………………..........18
3.5.3 Расчёт входной КЦ …………………………............21
3.6 Расчёт разделительных и блокировочных ёмкостей……………………………………………...............23
4 Заключение…………………………………………….…………26
Литература
1.Введение
В данной курсовой работе требуется рассчитать антенный усилитель с подъёмом амплитудно-частотной характеристики. Необходимость усиливать сигнал, принимаемый антенной, возникает из-за того, что достаточно велики потери в кабеле, связывающем антенну и приёмное устройство. К тому же потери значительно возрастают с ростом частоты.
Для того, чтобы компенсировать эти потери сигнал после приёма предварительно усиливают, а затем направляют в приёмный тракт. При этом усилитель должен иметь подъём АЧХ в области высоких частот. В данной работе требовалось обеспечить подъём равный 6дБ на октаву.
При проектировании любого усилителя основной трудностью является обеспечение заданного усиления в рабочей полосе частот. В данном случае полоса частот составляет 400-800 МГц. С учётом того, что усилительные свойства транзисторов значительно ухудшаются с ростом частоты, то разработка устройства с подъёмом АЧХ на таких частотах является непростой задачей.
Наиболее эффективным представляется использование в данном случае межкаскадных корректирующих цепей 4-го порядка. Такая цепь позволяет делать коэффициент усиления с подъёмом до 6 дБ в полосе частот от 0 до fв, что очень важно для данного устройства. Использование этих корректирующих цепей даёт возможность брать транзисторы с граничной частотой EMBED Equation.3 , т.е. менее дорогостоящие, без ухудшения параметров всего усилителя.
2. Техническое задание
Усилитель должен отвечать следующим требованиям:
Рабочая полоса частот: 400-800 МГц
Линейные искажения
в области нижних частот не более 3 дБ
в области верхних частот не более 3 дБ
Коэффициент усиления 25 дБ с подъёмом области верхних частот 6 дБ
Амплитуда выходного напряжения Uвых=2.5 В
Диапазон рабочих температур: от +10 до +60 градусов Цельсия
Сопротивление источника сигнала и нагрузки Rг=Rн=50 Ом
3. Расчётная часть
3.1 Структурная схема усилителя.
Учитывая то, что каскад с общим эмиттером позволяет получать усиление до 20 дБ, оптимальное число каскадов данного усилителя равно двум. Предварительно распределим на каждый каскад по 15 дБ. Таким образом, коэффициент передачи устройства составит 30 дБ, из которых 25 дБ требуемые по заданию, а 5 дБ будут являться запасом усиления.
Структурная схема, представленная на рисунке 3.1, содержит кроме усилительных каскадов корректирующие цепи, источник сигнала и нагрузку.
EMBED PBrush Рисунок 3.1
3.2 Распределение линейных искажений в
области ВЧ
Расчёт усилителя будем проводить исходя из того, что искажения распределены следующим образом: выходная КЦ–1 дБ, выходной каскад с межкаскадной КЦ–1.5 дБ, входной каскад со входной КЦ–0.5 дБ. Таким образом, максимальная неравномерность АЧХ усилителя не превысит 3 дБ.
Расчёт выходного каскада
3.3.1 Выбор рабочей точки
Координаты рабочей точки можно приближённо рассчитать по следующим формулам [1]:
EMBED Equation.3 , (3.3.1)
где EMBED Equation.3 (3.3.2)
EMBED Equation.3 , (3.3.3)
где EMBED Equation.3 – начальное напряжение нелинейного участка выходных
характеристик транзистора, EMBED Equation.3 .
Так как в выбранной мной схеме выходного каскада сопротивление коллектора отсутствует, то EMBED Equation.3 . Рассчитывая по формулам 3.3.1 и 3.3.3, получаем следующие координаты рабочей точки:
EMBED Equation.3 мА,
EMBED Equation.3 В.
Найдём мощность, рассеиваемую на коллекторе EMBED Equation.3 мВт.
3.3.2 Выбор транзистора
Выбор транзистора осуществляется с учётом следующих предельных параметров:
граничной частоты усиления транзистора по току в схеме с ОЭ
EMBED Equation.3 ;
предельно допустимого напряжения коллектор-эмиттер
EMBED Equation.3 ;
предельно допустимого тока коллектора
EMBED Equation.3 ;
предельной мощности, рассеиваемой на коллекторе
EMBED Equation.3 .
Этим требованиям полностью соответствует транзистор КТ996Б-2. Его основные технические характеристики приведены ниже.
Электрические параметры:
Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ EMBED Equation.3 МГц;
Постоянная времени цепи обратной связи EMBED Equation.3 пс;
Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ EMBED Equation.3 ;
Ёмкость коллекторного перехода при EMBED Equation.3 В EMBED Equation.3 пФ;
Индуктивность вывода базы EMBED Equation.3 нГн;
Индуктивность вывода эмиттера EMBED Equation.3 нГн.
Предельные эксплуатационные данные:
Постоянное напряжение коллектор-эмиттер EMBED Equation.3 В;
Постоянный ток коллектора EMBED Equation.3 мА;
Постоянная рассеиваемая мощность коллектора EMBED Equation.3 Вт;
Температура перехода EMBED Equation.3 К.
Нагрузочные прямые по переменному и постоянному току для выходного каскада представлены на рисунке 3.2. Напряжение питания выбрано равным 10В.
EMBED PBrush
Рисунок 3.2
3.3.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора
Поскольку рабочие частоты усилителя заметно больше частоты EMBED Equation.3 , то из эквивалентной схемы можно исключить входную ёмкость, так как она не влияет на характер входного сопротивления транзистора. Индуктивность же выводов транзистора напротив оказывает существенное влияние и потому должна быть включена в модель. Эквивалентная высокочастотная модель представлена на рисунке 3.3. Описание такой модели можно найти в [2].
EMBED PBrush
Рисунок 3.3
Параметры эквивалентной схемы рассчитываются по приведённым ниже формулам.
Входная индуктивность:
EMBED Equation.3 , (3.3.3)
где EMBED Equation.3 –индуктивности выводов базы и эмиттера.
Входное сопротивление:
EMBED Equation.3 , (3.3.4)
где EMBED Equation.3 , причём EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 и EMBED Equation.3 – справочные данные.
Крутизна транзистора:
EMBED Equation.3 , (3.3.5)
где EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 .
Выходное сопротивление:
EMBED Equation.3 . (3.3.6)
Выходная ёмкость:
EMBED Equation.3 . (3.3.7)
В соответствие с этими формулами получаем следующие значения элементов эквивалентной схемы:
EMBED Equation.3 нГн;
EMBED Equation.3 пФ;
EMBED Equation.3 Ом
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 А/В;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 пФ.
3.3.4 Расчёт цепей термостабилизации
Существует несколько вариантов схем термостабилизации. Их использование зависит от мощности каскада и от того, насколько жёсткие требования к термостабильности. В данной работе рассмотрены три схемы термостабилизации: пассивная коллекторная, активная коллекторная и эмиттерная.
3.3.4.1 Пассивная коллекторная термостабилизация
Данный вид термостабилизации (схема представлена на рисунке 3.4) используется на малых мощностях и менее эффективен, чем две другие, потому что напряжение отрицательной обратной связи, регулирующее ток через транзистор подаётся на базу через базовый делитель.
EMBED PBrush
Рисунок 3.4
Расчёт, подробно описанный в [3], заключается в следующем: выбираем напряжение EMBED Equation.3 (в данном случае EMBED Equation.3 В) и ток делителя EMBED Equation.3 (в данном случае EMBED Equation.3 , где EMBED Equation.3 – ток базы), затем находим элементы схемы по формулам:
EMBED Equation.3 ; (3.3.8)
EMBED Equation.3 , (3.3.9)
где EMBED Equation.3 – напряжение на переходе база-эмиттер равное 0.7 В;
EMBED Equation.3 . (3.3.10)
Получим следующие значения:
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 Ом.
3.3.4.2 Активная коллекторная термостабилизация
Активная коллекторная термостабилизация используется в мощных каскадах и является очень эффективной, её схема представлена на рисунке 3.5. Её описание и расчёт можно найти в [2].
EMBED PBrush
Рисунок 3.5
В качестве VT1 возьмём КТ315А. Выбираем падение напряжения на резисторе EMBED Equation.3 из условия EMBED Equation.3 (пусть EMBED Equation.3 В), затем производим следующий расчёт:
EMBED Equation.3 ; (3.3.11)
EMBED Equation.3 ; (3.3.12)
EMBED Equation.3 ; (3.3.13)
EMBED Equation.3 ; (3.3.14)
EMBED Equation.3 , (3.3.15)
где EMBED Equation.3 – статический коэффициент передачи тока в схеме с ОБ транзистора КТ315А;
EMBED Equation.3 ; (3.3.16)
EMBED Equation.3 ; (3.3.17)
EMBED Equation.3 . (3.3.18)
Получаем следующие значения:
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 мА;
EMBED Equation.3 В;
EMBED Equation.3 кОм;
EMBED Equation.3 А;
EMBED Equation.3 А;
EMBED Equation.3 кОм;
EMBED Equation.3 кОм.
Величина индуктивности дросселя выбирается таким образом, чтобы переменная составляющая тока не заземлялась через источник питания, а величина блокировочной ёмкости – таким образом, чтобы коллектор транзистора VT1 по переменному току был заземлён.
3.3.4.3 Эмиттерная термостабилизация
Для выходного каскада выбрана эмиттерная термостабилизация, схема которой приведена на рисунке 3.6. Метод расчёта и анализа эмиттерной термостабилизации подробно описан в [3].
EMBED PBrush
Рисунок 3.6
Расчёт производится по следующей схеме:
1.Выбираются напряжение эмиттера EMBED Equation.3 и ток делителя EMBED Equation.3 (см. рис. 3.4), а также напряжение питания EMBED Equation.3 ;
2. Затем рассчитываются EMBED Equation.3 .
3. Производится поверка – будет ли схема термостабильна при выбранных значениях EMBED Equation.3 и EMBED Equation.3 . Если нет, то вновь осуществляется подбор EMBED Equation.3 и EMBED Equation.3 .
В данной работе схема является термостабильной при EMBED Equation.3 В и EMBED Equation.3 мА. Учитывая то, что в коллекторной цепи отсутствует резистор, то напряжение питания рассчитывается по формуле EMBED Equation.3 В. Расчёт величин резисторов производится по следующим формулам:
EMBED Equation.3 ; (3.3.19)
EMBED Equation.3 ; (3.3.20)
EMBED Equation.3 . (3.3.21)
Для того, чтобы выяснить будет ли схема термостабильной производится расчёт приведённых ниже величин.
Тепловое сопротивление переход – окружающая среда:
EMBED Equation.3 , (3.3.22)
где EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 – справочные данные;
EMBED Equation.3 К – нормальная температура.
Температура перехода:
EMBED Equation.3 , (3.3.23)
где EMBED Equation.3 К – температура окружающей среды (в данном случае взята максимальная рабочая температура усилителя);
EMBED Equation.3 – мощность, рассеиваемая на коллекторе.
Неуправляемый ток коллекторного перехода:
EMBED Equation.3 , (3.3.24)
где EMBED Equation.3 – отклонение температуры транзистора от нормальной;
EMBED Equation.3 лежит в пределах EMBED Equation.3 А;
EMBED Equation.3 – коэффициент, равный 0.063–0.091 для германия и 0.083–0.120 для кремния.
Параметры транзистора с учётом изменения температуры:
EMBED Equation.3 , (3.3.25)
где EMBED Equation.3 равно 2.2(мВ/градус Цельсия) для германия и
3(мВ/градус Цельсия) для кремния.
EMBED Equation.3 , (3.3.26)
где EMBED Equation.3 (1/ градус Цельсия).
Определим полный постоянный ток коллектора при изменении температуры:
EMBED Equation.3 , (3.3.27)
где
EMBED Equation.3 . (3.3.28)
Для того чтобы схема была термостабильна необходимо выполнение условия:
EMBED Equation.3 ,
где EMBED Equation.3 . (3.3.29)
Рассчитывая по приведённым выше формулам, получим следующие значения:
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 К;
EMBED Equation.3 К;
EMBED Equation.3 А;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 А;
EMBED Equation.3 А.
Как видно из расчётов условие термостабильности выполняется.
3.4 Расчёт входного каскада по постоянному току
3.4.1 Выбор рабочей точки
При расчёте требуемого режима транзистора промежуточных и входного каскадов по постоянному току следует ориентироваться на соотношения, приведённые в пункте 3.3.1 с учётом того, что EMBED Equation.3 заменяется на входное сопротивление последующего каскада. Но, при малосигнальном режиме, за основу можно брать типовой режим транзистора (обычно для маломощных ВЧ и СВЧ транзисторов EMBED Equation.3 мА и EMBED Equation.3 В). Поэтому координаты рабочей точки выберем следующие EMBED Equation.3 мА, EMBED Equation.3 В. Мощность, рассеиваемая на коллекторе EMBED Equation.3 мВт.
3.4.2 Выбор транзистора
Выбор транзистора осуществляется в соответствии с требованиями, приведенными в пункте 3.3.2. Этим требованиям отвечает транзистор КТ371А. Его основные технические характеристики приведены ниже.
Электрические параметры:
граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ EMBED Equation.3 ГГц;
Постоянная времени цепи обратной связи EMBED Equation.3 нс;
Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ EMBED Equation.3 ;
Ёмкость коллекторного перехода при EMBED Equation.3 В EMBED Equation.3 пФ;
Индуктивность вывода базы EMBED Equation.3 нГн;
Индуктивность вывода эмиттера EMBED Equation.3 нГн.
Предельные эксплуатационные данные:
Постоянное напряжение коллектор-эмиттер EMBED Equation.3 В;
Постоянный ток коллектора EMBED Equation.3 мА;
Постоянная рассеиваемая мощность коллектора EMBED Equation.3 Вт;
Температура перехода EMBED Equation.3 К.
3.4.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора
Эквивалентная схема имеет тот же вид, что и схема представленная на рисунке 3.3. Расчёт её элементов производится по формулам, приведённым в пункте 3.3.3.
EMBED Equation.3 нГн;
EMBED Equation.3 пФ;
EMBED Equation.3 Ом
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 А/В;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 пФ.
3.4.4 Расчёт цепи термостабилизации
Для входного каскада также выбрана эмиттерная термостабилизация, схема которой приведена на рисунке 3.7.
EMBED PBrush
Рисунок 3.7
Метод расчёта схемы идентичен приведённому в пункте 3.3.4.3 с той лишь особенностью что присутствует, как видно из рисунка, сопротивление в цепи коллектора EMBED Equation.3 . Это сопротивление является частью корректирующей цепи и расчёт описан в пункте 3.5.2.
Эта схема термостабильна при EMBED Equation.3 В и EMBED Equation.3 мА. Напряжение питания рассчитывается по формуле EMBED Equation.3 В.
Рассчитывая по формулам 3.3.19–3.3.29 получим:
EMBED Equation.3 кОм;
EMBED Equation.3 кОм;
EMBED Equation.3 кОм;
EMBED Equation.3 кОм;
EMBED Equation.3 К;
EMBED Equation.3 К;
EMBED Equation.3 А;
EMBED Equation.3 кОм;
EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 мА;
EMBED Equation.3 мА.
Условие термостабильности выполняется.
3.4 Расчёт корректирующих цепей
3.4.1 Выходная корректирующая цепь
Расчёт всех КЦ производится в соответствии с методикой описанной в [4]. Схема выходной корректирующей цепи представлена на рисунке 3.8. Найдём EMBED Equation.3 – выходное сопротивление транзистора нормированное относительно EMBED Equation.3 и EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3 (3.5.1)
EMBED Equation.3 .
EMBED PBrush
Рисунок 3.8
Теперь по таблице приведённой в [4] найдём ближайшее к рассчитанному значение EMBED Equation.3 и выберем соответствующие ему нормированные величины элементов КЦ EMBED Equation.3 и EMBED Equation.3 , а также EMBED Equation.3 –коэффициент, определяющий величину ощущаемого сопротивления нагрузки EMBED Equation.3 и модуль коэффициента отражения EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3
Найдём истинные значения элементов по формулам:
EMBED Equation.3 ; (3.5.2)
EMBED Equation.3 ; (3.5.3)
EMBED Equation.3 . (3.5.4)
EMBED Equation.3 нГн;
EMBED Equation.3 пФ;
EMBED Equation.3 Ом.
Рассчитаем частотные искажения в области ВЧ, вносимые выходной цепью:
EMBED Equation.3 , (3.5.5)
EMBED Equation.3 ,
или EMBED Equation.3 дБ.
3.5.2 Расчёт межкаскадной КЦ
Схема МКЦ представлена на рисунке 3.9. Это корректирующая цепь четвёртого порядка, нормированные значения её элементов выбираются из таблицы, которую можно найти в [4], исходя из требуемой формы и неравномерности АЧХ. Нужно учесть, что элементы, приведённые в таблице, формируют АЧХ в диапазоне частот от 0 до EMBED Equation.3 , а в данной работе каждая КЦ должна давать подъём 3дБ на октаву. Следовательно, чтобы обеспечить такой подъём нужно выбирать элементы, которые дают подъём 6дБ в диапазоне от 0 до EMBED Equation.3 .
EMBED PBrush
Рисунок 3.9
Нормированные значения элементов КЦ, приведённые ниже, выбраны для случая, когда неравномерность АЧХ цепи не превышает ?0.5дБ.
EMBED Equation.3
Эти значения рассчитаны для случая, когда ёмкость слева от КЦ равна 0, а справа – ?. Произведём пересчёт значений по приведённым ниже формулам [4] с учётом того, что ёмкость слева равна выходной ёмкости транзистора VT1.
EMBED Equation.3 , (3.5.6)
EMBED Equation.3 , (3.5.7)
EMBED Equation.3 , (3.5.8)
EMBED Equation.3 , (3.5.9)
EMBED Equation.3 . (3.5.10)
В формулах 3.5.6-3.5.10 EMBED Equation.3 – это нормированная выходная ёмкость транзистора VT1. Нормировка произведена относительно выходного сопротивления VT1 и циклической частоты EMBED Equation.3 :
EMBED Equation.3 .
Получаем следующие пересчитанные значения:
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
Все величины нормированы относительно верхней циклической частоты EMBED Equation.3 и выходного сопротивления транзистораVT1. После денормирования получим следующие значения элементов КЦ:
EMBED Equation.3 мкГн;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 пФ;
EMBED Equation.3 пФ;
EMBED Equation.3 нГн.
При подборе номиналов индуктивность EMBED Equation.3 следует уменьшить на величину входной индуктивности транзистора. Нужно также отметить, что EMBED Equation.3 и EMBED Equation.3 стоят в коллекторной цепи входного каскада.
Найдём суммарный коэффициент передачи корректирующей цепи и транзистора VT2 в области средних частот по формуле [2]:
EMBED Equation.3 , (3.5.7)
где EMBED Equation.3 – коэффициент усиления транзистора по мощности в режиме двухстороннего согласования;
EMBED Equation.3 – нормированное относительно выходного сопротивления транзистора VT1 входное сопротивление каскада на транзисторе VT2, равное параллельному включению входного сопротивления транзистора EMBED Equation.3 и сопротивления базового делителя EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 .
Коэффициент усиления равен:
EMBED Equation.3
или EMBED Equation.3 дБ.
Неравномерность коэффициента усиления не превышает 1дБ.
3.5.3 Расчёт входной КЦ
Схема входной КЦ представлена на рисунке 3.10. Её расчёт, а также табличные значения аналогичны описанным в пункте 3.5.1. Отличие в том, что табличные значения не требуют пересчёта, так как ёмкость слева от КЦ равна 0, а справа – ?. Поэтому денормировав эти значения мы сразу получим элементы КЦ. Денормируем величины относительно сопротивления генератора сигнала EMBED Equation.3 и EMBED Equation.3 . Расчёт такой цепи также можно найти в [4].
EMBED PBrush
Рисунок 3.10
Табличные значения (искажения в области ВЧ не более ?0.5 дБ):
EMBED Equation.3
После денормирования получаем следующие величины:
EMBED Equation.3 нГн;
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3 пФ;
EMBED Equation.3 пФ;
EMBED Equation.3 нГн.
Индуктивность EMBED Equation.3 практически равна входной индуктивности транзистора VT1, поэтому её роль будут выполнять выводы транзистора.
Расчёт суммарного коэффициента передачи корректирующей цепи и транзистора VT1 в области средних частот произведём по формуле 3.5.7, заменив EMBED Equation.3 на EMBED Equation.3 , которое находится по аналогичным формулам, и, взяв коэффициент усиления по мощности:
EMBED Equation.3 .
Нужно не забывать, что все нормированные величины в этом пункте нормированы относительно EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3 Ом;
EMBED Equation.3
Получим коэффициент усиления:
EMBED Equation.3
или EMBED Equation.3 дБ.
Неравномерность коэффициента усиления не превышает 1дБ. Таким образом, суммарные искажения в области ВЧ не превысят 2.5дБ.
Коэффициент передачи всего усилителя:
EMBED Equation.3 дБ.
3.6 Расчёт разделительных и блокировочных ёмкостей
На рисунке 3.11 приведена принципиальная схема усилителя. Рассчитаем номиналы элементов обозначенных на схеме. Расчёт производится в соответствии с методикой описанной в [1]
EMBED PBrush
Рисунок 3.11
Рассчитаем сопротивление и ёмкость фильтра по формулам:
EMBED Equation.3 , (3.6.1)
где EMBED Equation.3 – напряжение питания усилителя равное напряжению питания выходного каскада;
EMBED Equation.3 – напряжение питания входного каскада;
EMBED Equation.3 – соответственно коллекторный, базовый токи и ток делителя входного каскада;
EMBED Equation.3 , (3.6.2)
где EMBED Equation.3 – нижняя граничная частота усилителя.
EMBED Equation.3 кОм;
EMBED Equation.3 пФ.
Дроссель в коллекторной цепи выходного каскада ставится для того, чтобы выход транзистора по переменному току не был заземлен. Его величина выбирается исходя из условия:
EMBED Equation.3 . (3.6.3)
EMBED Equation.3 мкГн.
Так как ёмкости, стоящие в эмиттерных цепях, а также разделительные ёмкости вносят искажения в области нижних частот, то их расчёт следует производить, руководствуясь допустимым коэффициентом частотных искажений. В данной работе этот коэффициент составляет 3дБ. Всего ёмкостей три, поэтому можно распределить на каждую из них по 1дБ.
Найдём постоянную времени, соответствующую неравномерности 1дБ по формуле:
EMBED Equation.3 , (3.6.4)
где EMBED Equation.3 – допустимые искажения в разах.
EMBED Equation.3 нс.
Блокировочные ёмкости EMBED Equation.3 и EMBED Equation.3 можно рассчитать по общей формуле, взяв для каждой соответствующую крутизну.
EMBED Equation.3 . (3.6.5)
EMBED Equation.3 пФ;
EMBED Equation.3 пФ.
Величину разделительного конденсатора найдём по формуле:
EMBED Equation.3 , (3.6.6)
где EMBED Equation.3 – выходное сопротивление транзистора VT2.
EMBED Equation.3 пФ.
4. Заключение
Рассчитанный усилитель имеет следующие технические характеристики:
1. Рабочая полоса частот: 400-800 МГц
2. Линейные искажения
в области нижних частот не более 3 дБ
в области верхних частот не более 2.5 дБ
3. Коэффициент усиления 30дБ с подъёмом области верхних частот 6 дБ
4. Амплитуда выходного напряжения Uвых=2.5 В
5. Питание однополярное, Eп=10 В
6. Диапазон рабочих температур: от +10 до +60 градусов Цельсия
Усилитель рассчитан на нагрузку Rн=50 Ом
Усилитель имеет запас по усилению 5дБ, это нужно для того, чтобы в случае ухудшения, в силу каких либо причин, параметров отдельных элементов коэффициент передачи усилителя не опускался ниже заданного уровня, определённого техническим заданием.
