3Электрический расчет

3.1 Электрический расчет усилителя промежуточной частоты

Исходные данные для расчета усилителя промежуточной частоты беру из предварительного расчета.

Исходные данные:

Крутизна характеристики: Y_21Э=39 мА/В;

Емкость контура: С_К=7 пф;

Постоянная времени в цепи коллектора: t_К=300 пс;

Ток покоя: I_КО=1 мА;

Коэффициент передачи сигнала: h_21Э=50;

Промежуточная частота: f_пр=465 кГц;

Источник питания: E_пит.=9 В;

Входная проводимость транзистора: Y_11Э=0,4 мСм;

Выходная проводимость транзистора: Y_22Э=39 мСм;

Входная емкость транзистора: C_11Э=3.4 пф;

Выходная емкость транзистора: С_22Э=18.45 пф.

Сопротивление резистора R3:

R3=0,2*Е_п/I_КО=0,2*9/1=1,8 кОм. (2.46)

Стандартное значение резистора R3=1,8 кОм±5%.

Мощность, рассеиваемая на R3:

P_{R 3}=I_КО²*R3=1²*1,8=1,8 мВт. (2.47)

Применяю R3типа МЛТ-0,125 1,8 кОм±5%.

Сопротивление резистора R2:

R2=(I_КО*R3+U_БЭО)/I_дел=(1*1,8+0,7)/0,1=25 кОм, (2.48)

где I_дел=(3…10)I_б0=5*0,02=0,1 мА, (2.49)

I_б0=I_к0/h_21э=1/50=0,02 мА. (2.5)

Стандартное значение R2=27 кОм±5%.

Мощность, рассеиваемая на R2:

P_R2=I_дел²*R2 =0,1²*27=0,27 мВт. (2.49)

Применяю R2 типа МЛТ-0,125 27 кОм±5%.

Сопротивление резистора R1:

R1 =(E_п-I_дел*R2)/ (I_дел +I_БО)=(9-0,1*27)/(0,1+0,02) =52,5 кОм. (2.5)

Стандартное значение R1 =51 кОм±5%.

Мощность, рассеиваемая на R1:

P_R1 =(I_дел+I_БО)²*R1 =(0,1+0,02)²*51=0,73 мВт. (2.51)

Применяю R1 типа МЛТ-0,125 51 кОм±5%.

Сопротивление резистора R4:

R4 =0,2*Е_п/I_КО=0,2*0,9/1=1,8 кОм. (2.52)

Стандартное значение R4 =1,8 кОм±5%.

Мощность, рассеиваемая на R4:

P_R4=I_КО²*R4 =1²*1,8=1,8 мВт. (2.53)

Применяю R4 типа МЛТ-0,125 1,8 кОм±5%.

Входное сопротивление каскада:

R_{вх каск}= (1/R1+1/R2+g^’_11э)^-1=(1/51+1/27+7.7)^-1=0.12 кОм (2.54)

Емкость конденсатора С1:

С1≥2,5/(f_пр*R_{вх Каск})=2,5/(0,465*0.12)=44.8 пФ, (2.55)

где f_пр=0,465 МГц;

R_{вх каск}=0.12 кОм.

Применяю конденсатор С1=44.8пФ±10% типа КМ-6.

Емкость конденсатора С2:

С2≥30/(R3*f_пр)=30/(1,8*0,465)=36000 пФ, (2.56)

где R =1,8 кОм;

f_пр=0,465 МГц.

Применяю конденсатор С2=39000 пФ±10%, типа КМ-6.

Емкость конденсатора С5:

С5≥2,5/(f_пр*R4) =2,5/(0,465*1,8)=2900 пФ (2.57)

Применяю конденсаторС5=3300 пФ ±10%.

Выбираю емкость конденсатора С3=С4=560 пФ.

Индуктивность катушек L1=L2:

L1=L2=2,53*10⁴/(f_пр²*С3)=2,53*10⁴/(0,465²*560)=209 мкГн, (2.59)

где f_пр=0,465 МГц;

С3=560 пФ.

Волновое сопротивление контура:

r=2*p*f_пр*L1 == 2*3,14*0,465*209=610 Ом=0,61 кОм (2.6)

Резонансное сопротивление контура: R_оэ=r*Q_экв=0,61*31=18,91 кОм (2.62)

Добротность контуров:

Q_э=f_пр/(2,5*П)=465/(2,5*8)=20, (2.61)

где f_пр=465 кГц,

П=8 кГц.

Определяю коэффициент включения вторичного контура в цепь следующего каскада:

(2.62)

где d_к=0.01;

d_э=1/Q_э=1/20=0,05;

g^’_11э=7.7 мСм,

r=0.61кОм.

Коэффициент включения первого контура в цепь коллектора транзистора:

(2.63)

Принимаю m₁=1/

Коэффициент усиления при критической связи между контурами

К_УПЧ=0,5|Y_21э^'|*R_оэ*m₁*m₂=0,5*39*18,91*0.07*3,06=79. (2.67)

Так как К_УПЧ>К_{УПЧ уст}=21,8, принимаю m₁=0.07, m₂=3.09.

Тогда К_УПЧ=24.9

Принципиальная схема рассчитанного каскада усилителя промежуточной частоты изображена в графической части проекта на листе 4.