3.Расчет структурной схемы усилителя

3.1Определение числа каскадов для многокаскадного усилителя

Заданный в ТЗ коэффициент усиления по напряжению УУ в целом равен:

.

Где К0-коэффициент усиления УУ , дБ

К0i-коэффициент усиления i-го каскада, дБ, i=1,..,n

n-число каскадов усилителя .

воспользовавшись формулой для общего коэффициента передачи , рассчитан ЭДС генератора:

Для широкополосного усилителя (ШУ) диапазона ВЧ, как правило, принимают невысокий коэффициент передачи на каскад, например,

К_0i≈6,816,6 дБ. Тогда число каскадов будет равно

.

3.2.Распределение искажений по каскадам

3.2.1.Для многокаскадного усилителя ШУ результирующий коэффициент частотных искажений в области верхних частот (ВЧ) определяются следующим выражением:

, (Б.2)

где Мв- результирующий коэффициент частотных искажений в области ВЧ, дБ

Мвi – коэффициент частотных искажений i-го каскада, дБ.

Суммирование в выраженнии (Б.2)) производится n+1 раз из-за необходимости учета влияния входной цепи , образованной Rг ,Rвх и С вх.

Предварительно распределить искажения можно равномерно, при этом:

Следовательно, допустимое падение коэффициента усиления на верхней частоте среза полосы пропускания должен быть не более 1/М_вi=17%.

3.2.2. Частотные искажения ШУ в области нижних частот (НЧ) определяются следующим соотношением

(Б.3)

где Мн-результирующий коэффициент частотных искажений в области НЧ,дБ;

Мнi-искажения, приходящиеся на i-й элемент, дБ;

N- количество элементов, вносящих искажения на НЧ.

Количество элементов, вносящих искажения на НЧ становится известным после

Окончательного выбора топологии электронной схемы УУ. Из формулы (Б.3) следует, что при равномерном распределении низкочастотных искажений, их доля (в децибелах) на каждый из N элементов определяется из соотношения:

Следовательно, допустимое падение коэффициента усиления на нижней частоте среза полосы пропускания должен быть не более 1/М_вj=17 %

4. Расчет оконечного каскада

4.1 Выбор транзистора

Выбор транзистора для оконечного каскада осуществляется с учетом следующих предельных параметров:

-граничной частоты усиления транзистора по току ( частоты единичного усиления тока) в схеме ОЭ:

=150 МГц;

-Предельно допустимого напряжения коллектор-эмиттер:

=23,0=6 В;

-Предельного допустимого тока коллектора (при несогласованном выходе):

=6/120=50 мА.

Параметры транзистора в нашем случае определяются на основе справочных данных по значениям:

 150 МГц ; 6 В; 50 мА.

Этим требованиям удовлетворяет транзистор типа КТ601А с параметрами

а) низкочастотное значение коэффициента передачи транзистора по току с ОЭ

h21== 16-300;

б) модуль коэффициента передачи этого транзистора по току с ОЭ на частоте f _изм= 100 МГц

= 11,2;

в) граничная частота усиления по току транзистора в схеме ОЭ ;

г) постоянная времени цепи внутренней обратной связи транзистора на ВЧ

= Ск· rб =600· 10-12 с ; Ск=15 10-12 Ф,
=600·10-12/1510-12 =40 Ом;

д) динамическое сопротивление эмиттерного перехода при комнатной температуре

=25,6/14,6  1,8 Ом.

I_ЭП определяется в рабочей точке при I_ЭП в миллиамперах получается с размерностью Ом;

е) динамическая емкость эмиттерного перехода

20 пФ.

ж) объемное сопротивление эмиттера

r =(0,5…1,5) Ом

з) предельно-допустимые параметры

Uкэдоп100 В; Uэбдоп2 В; Iкдоп 30 мА; Ркдоп 500 мВт.

Предельно допустимые параметры транзистора с достаточным запасом превышают требуемые по расчету значения.