
- •2.Введение
- •3. Выбор и обоснование структурной схемы усилителя
- •4. Расчетная часть
- •4.1. Расчет оконечного каскада усилителя
- •4.1.1 Расчет режима транзистора
- •4.1.2 Расчет параметров транзистора
- •4.1.3 Расчет усилителя в области малых времен
- •4.1.4 Расчет цепей питания и термостабилизации
- •4.1.5 Расчет термостабилизации
- •4.2 Расчет предоконечного каскада
- •4.2.1 Выбор режима транзистора
- •4.2.2 Расчет параметров транзистора
- •4.2.3 Расчет усилителя в области малых времен
- •4.2.4 Расчет цепей питания и термостабилизации
- •4.2.5 Расчет термостабилизации
- •4.3 Расчет входного каскада
- •4.3.1 Выбор режима транзистора
- •4.3.2 Расчет параметров транзистора
- •4.3.3 Расчет усилителя в области малых времен
- •4.3.4 Расчет цепей питания и термостабилизации
- •4.3.5 Расчет термостабилизации
- •5. Расчет регулировок усиления
- •5.1 Расчет ступенчатой регулировки усиления
- •5.2 Расчет плавной регулировки усиления
- •Поскольку общее время установления усилителя , то максимальные искажения вносимые входной цепью можно найти как:
- •Найдем максимальную входную емкость:
- •7. Расчет усилителя в области больших времен
- •8. Построение переходной характеристики
- •9. Заключение
- •2. Красько а.С. “Проектирование усилительных устройств” 2000 г.
4.3.3 Расчет усилителя в области малых времен
Пользуясь уже известными формулами (4.1.13)—(4.1.16) находим:
|
|
|
|
Определим входную динамическую ёмкость и входное сопротивление транзистора по формулам (4.1.17) и (4.1.18):
|
|
|
|
4.3.4 Расчет цепей питания и термостабилизации
Из входной характеристики (4.2.3) найдем значение напряжения . Оно равно . Ток базы при этом равен . Зададимся током делителя . Значения элементов схемы найдутся из формул (4.1.19)—(4.1.21):
|
|
|
|
|
|
Приведем значения элементов схемы к стандартному ряду радиодеталей, выполненных с допуском 10%.
; ;
Найдем также значения и по формулам из (4.2.2) и (4.2.3):
|
|
|
|
|
|
Приведя эти значения к номинальным, получим:
;
По формуле (4.1.22) получим значение входного сопротивления каскада.
|
По ТЗ необходимо обеспечить входное сопротивление раное . Для реализации этого требования зашунтируем вход каскада соротивлением, рассчитаным по формуле [1]:
|
4.3.5 Расчет термостабилизации
По формулам (4.1.24)—(4.1.36) рассчитаем уход коллекторного тока, вызванный изменением температуры окружающей среды.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Расчет регулировок усиления
Динамический
диапазон (ДД) входного сигнала, как
следует из ТЗ равен
,
а напряжение на выходе должно быть
равным
.
Такие условия могут быть реализованы
с помощью плавной регулировки усиления
(РУ). Наиболее часто плавная регулировка
осуществляется путем введения
последовательной ООС по току. Ввиду
большого ДД будем использовать вместе
с плавной РУ еще и ступенчатую. Поскольку
ТЗ содержит требование обеспечить
входное сопротивление усилителя равным
,
а сопротивление источника сигнала также
равно
,
то для реализации ступенчатой РУ можно
воспользоваться симметричными
аттенюаторами.
5.1 Расчет ступенчатой регулировки усиления
Ступенчатую регулировку усиления будем выполнять на основе симметричного аттенюатора П-типа (рисунок 5.1.1).
Рисунок 5.1.1 — П-образный симметричный аттенюатор
Положим ослабление, вносимое одной ступенью равным 10дБ. Таких ступеней сделаем 3, а оставшиеся 10дБ будет обеспечивать плавная РУ. Для такой схемы номиналы элементов определяются по следующим соотношениям [1]:
|
(5.1.1) |
где D — глубина регулировки (отн. ед.), R0=Rвх=Rг |
(5.1.2) |
|
|
|
|
|
|
Кроме того, результирующий коэффициент усиления всего каскада получился больше заданного:
,
что
превышает требуемый коэффициент усиления
в
раза. Поэтому вместо запланированных
трех ступеней введем четыре.