6 Фазоинвертор

Фазоинвертор предназначен для согласования несимметричного выхода предварительного усилителя с дифференциальным входом оконечного каскада (ОК). Фазоинвертор позволяет получить два выходных сигнала, равных по амплитуде, но противоположных по фазе.

В качестве элемента, инвертирующего фазу, применяется инвертор на операционном усилителе К544УД2А, а не инвертированный сигнал ответвляется на входе и проходит на выход без изменений. Схема инвертора приведена на рисунке 10.

Питание ОУ Е = 15 В. Задаемся сопротивлениями:

R1 = 100 кОм, R2 = 1,5 кОм,

Тогда коэффициент усиления операционного усилителя вычисляется по формуле:

(6.1)

Следовательно, на выходе ОУ будет получен сигнал равный по амплитуде входному сигналу, но противоположной полярности.

7. Расчет оконечного усилителя канала X

5. Требования к оконечному каскаду

Нагрузкой оконечного каскада являются отклоняющие пластины ЭЛТ 13ЛО3И. При расчете каскада следует учитывать емкостный характер нагрузки. Для отклонения луча по горизонтали на пластины трубки должен поступать симметричный противофазный сигнал, поэтому в качестве оконечного каскада был выбран дифференциальный каскад с полной симметрией плеч. Кроме того, данный каскад будет обладать достаточно хорошей термостабильностью. Схема представлена на рисунке 11.

Выходное напряжение усилителя рассчитывается как

В. (7.1)

Для двухтактного каскада выходное напряжение одного плеча усилителя составит

В. (7.2)

При амплитуде входного сигнала 10 В коэффициент усиления плеча каскада составит 15,4.

6. Выбор транзистора

При выборе транзистора для дифференциального каскада учитывалось:

• Допустимое напряжение U_КЭ транзистора должно обеспечивать передачу двойного выходного напряжения, т.к. по условию входной сигнал может быть произвольной полярности, кроме того, необходимо, чтобы был некоторый запас по амплитуде.

• Необходимо, чтобы транзистор мог обеспечить нужную верхнюю частоту, т.е. должно быть соответствующим f (f).

МГц. (7.3)

• Должен обеспечиваться требуемый коэффициент усиления. Выбирается .

• Допустимое напряжение U_БЭ должно удовлетворять параметрам входного сигнала.

С учетом этих требований был взят транзистор КТ8110А, параметры которого приведены в Приложении А.

7. Выбор рабочей точки

Расчет ведем для одного плеча дифференциального каскада как для схемы с фиксированным напряжением на базе. При выборе источника коллекторного питания транзисторов выходного каскада следует учитывать следующее: для обеспечения хорошей линейности усиления следует предусмотреть запас по напряжению питания из условия . Выбираем

Задаемся значением напряжения в рабочей точке, исходя из того, что положение точки покоя долно удовлетворять соотношениям:

; (7.4)

; (7.5)

. (7.6)

Таким образом, напряжение в рабочей точке выбирается из условия:

. (7.7)

Зададимся средним значением из этого интервала U_кэ0=226 В.

Для того чтобы усилитель работал с минимальными нелинейными искажениями в режиме большого сигнала, рабочую точку следует выбирать по возможности дальше от областей отсечки и насыщения, но при этом не должна быть превышена допустимая мощность рассеяния. Поэтому величину тока в рабочей точке найдем по допустимой мощности рассеяния без теплоотвода Р_к:

мА. (7.8)

Выбираем I_к0=8 мА, тогда амплитудное значение коллекторного тока с учетом принятого при расчетах 30%-ного запаса на изменение рабочей точки с температурой мА. (7.9)