7. Розрахунок співвідношення сигнал/шум

Д ля забезпечення заданого співвідношення сигнал/шум, для даного підсилювального пристрою необхідно перевірити рівень мінімальної вхідної напруги в режимі узгодження першого каскаду підсилення з джерелом сигналу.

де R_ВХ- еквівалентний опір вхідного кола пристрою

R_ВХ=10*0,7/10,7=0,65 (кОм)

=60(дБ)=10⁶(раз)

∆F=13(кГц)

F_ш=0,05

U_Вхmin=1/8*10⁶*(0,65*13*0,05)^1/2=3,65/8*10⁶=0,08*10⁶(мкВ)

U_Вхmin‹ U_Вх

Отже виконується умова нормальної роботи пристрою.

8. Розподіл частотних та нелінійних спотворень по каскадах

Розподіл частотних спотворювань по каскадах виконується окремо для області високих і нижніх частот.

2.8.1 Частотні спотворення у області вч

Частотні спотворення для каскаду зі спільним емітером у області ВЧ, що визначаються впливом транзисторів каскаду:

М_ВТ=(1+(F_в/f_Y21e)²)^1/2

М_ВТ=2*0,24(дБ)= 0,48(дБ)

Частотні спотворення для фазоінверсного каскаду:

М_ВТ=(1+(F_в/f_Y21e)²)^1/2=0,28(дБ)

Частотні спотворення для КПП:

М_ВТ=(1+(F_в/f_Y21К)²)^1/2

М_ВТ= 0,264(дБ)

Частотні спотворення для ККП:

М_ВТ=(1+(F_в/f_Y21К)²)^1/2

М_ВТ= 0,45(дБ)

Частотні спотворення у області ВЧ, що вносяться елементами схеми каскаду:

Для каскаду зі спільним емітером: М_В.СХ=0,3 (дБ)

Для ФІК з розділеним навантаженням: М_В.СХ=0,1 (дБ)

Для каскаду КПП та ККП сумарні частотні спотворення, що вносяться елементами схеми каскаду, не перевищують: М_В.СХ=0,4 (дБ)

Величина частотних спотворювань у області ВЧ всього пристрою:

М_В(дБ)= М_В1(дБ)+ М_В2(дБ)+ М_В3(дБ)+ М_В4(дБ)

де М_В1(дБ)…М_В4(дБ)- загальні частотні спотворення у області ВЧ кожного каскаду пристрою.

М_В(дБ)= 0,48+0,28+0,264+0,45+0,3+0,1+0,4=2,274 (дБ)

Отримана величина частотних спотворень не задовольняє накладені на пристрій вимоги.

2.8.2 Частотні спотворення у області нч

Частотні спотворення на низьких частотах М_Н зумовлені наявністю у каскаді кіл, що впливають на коефіцієнт підсилення у області НЧ. Значення частотних спотворювань у області НЧ [1]:

Для каскаду зі спільним емітером: М_Н=1,6(дБ)

Для фазоінверсного каскаду: М_Н=0,3(дБ)

Для каскаду ККП та КПП: М_Н=0,4(дБ)

Частотні спотворення пристрою М_Н дорівнюють сумі:

М_Н=1,6+0,3+0,4=2,3(дБ)

Отримана величина частотних спотворень не задовольняє накладені на пристрій вимоги.

Для забезпечення заданих значень глибини частотних спотворювань у каскадах підсилювача необхідно ввести ланку від’ємного зворотного зв’язку.

3. Розрахунок глибини від’ємного зворотного зв’язку

Глибина від’ємного зворотного зв’язку буде повинна задовольняти умові:

К_Н.сх.≤ К_Н.тз

М_В.сх.≤ М_В.тз

Частотні спотворення визначаються схемою каскаду та типом транзистору. Для великих значень коливальних потужностей, у схемах безтрансформаторних каскадів з додатковою симетрією плеч, глибина зворотного зв’язку обирається [1] у межах А=1,5…5 дБ.

В області ВЧ до частотних спотворень, зумовлених елементами схеми, додаються частотні спотворення, що вносяться транзистором, тому необхідне застосування зворотного зв’язку. Від’ємним зворотнім зв’язком охоплюються 3 каскади: ККП, КПП та ФІК.

М_В=1,494 (дБ)

М_β= (М-1)/А+1

А=1,5

М_β= (1,494-1)/1,5+1=0,1976(дБ)

М_ЗАГ.ВЧ=0,78+0,1976 =0,977(дБ)

Коефіцієнт підсилення каскадів ККП, КПП та ФІК по потужності дорівнює:

К_{р зв.зв.} =К_р.3 /А

К_р.3=52,8(дБ)

К_{р зв.зв.} =52,8 /1,5=35,2(дБ)

К^’_р0. =35,2+58,2=93,4(дБ)

Оскільки коефіцієнт підсилення за потужністю схеми з урахуванням ВЗЗ недостатній для підвищення коефіцієнту підсилення за потужністю вводиться додатковий каскад підсилення зі спільним емітером.

Для зменшення загального коефіцієнту підсилення пристрою, після введення додаткового каскаду підсилення зі спільним емітером, підсилювач-коректор охоплюється від’ємним зворотнім зв’язком.

К_{р зв.зв.} =К_р.3 /А

К_рП-К=120(дБ)

К_{р зв.зв.}=75.8(дБ)

75,8=120 /А

А=1,583

М_В=0,78 (дБ)

М_β= 0,78/1,583=0,507(дБ)