2.7 Расчёт автоматической регулировки усиления

Для маломощных ВЧ- транзисторов коэффициент усиления может изменяться в 6-10 раз при изменении тока эмиттера от 0,1 до 1 мА. Обозначим изменение коэффициента усиления

n=6-10.

Находим необходимое изменение коэффициента усиления УПЧ:

n_н=В-Д=24-5=19дБ , (2.23)

где В=34, Д=8-параметры АРУ из задания, дБ.

Находим число каскадов УПЧ, на которые необходимо подать напряжение АРУ:

(2.24)

Полученный результат округляем до большего целого значения

Таким образом на каскад УПЧ необходимо подавать напряжение АРУ.

2.8 Эскизный расчёт унч

Выбор типа усилительного элемента.

Для обеспечения заданной выходной мощности Р_вых=0,5 Вт в качестве активного элемента УНЧ выбираем транзистор средней мощности низкочастотный.

Транзистор выбираем из следующих условий:

, (2.25)

где Р_вых=0,5 Вт- заданная выходная мощность;

η_т- КПД выходного трансформатора (для бестрансформаторного усилителя η_т=1);

ξ=0,8-0,9- коэффициент использования питающего напряжения.

После подстановки числовых значений получим:

Выбираем низкочастотный транзистор средней мощности р-n-p типа ГТ403А.

U_ко- напряжение покоя на транзисторе, которое не должно превышать значения:

, (2.25)

где U_{кэ max}=25 В- максимально допустимое напряжение между коллектором и эмиттером транзистора ГТ403А (3). Получим:

U_ко= В.

2.9 Предварительный расчёт оконечного каскада на транзисторах.

Оконечный каскад является основным потребителем энергии, вносит большую часть нелинейных, частотных искажений в работу приёмного устройства. Для обеспечения заданных нелинейных искажений К_{г унч}=6-8% оконечный каскад работает в режиме АВ. Уменьшение нелинейных и частотных искажений достигается применением местной и глубокой отрицательной обратной связи.

Найдём амплитуду коллекторного тока, исходя из заданной выходной мощности усилителя:

, (2.26)

где Р_вых=0,4 Вт- заданная выходная мощность;

η_т- КПД выходного трансформатора (для бестрансформаторного усилителя η_т=1);

ξ=0,8-0,9- коэффициент использования питающего напряжения;

U_ко=7,5 В- напряжение покоя на транзисторе.

После подстановки числовых значений получим:

Величина коллекторного тока должна удовлетворять условию:

, (2.28)

где I_{к max}=500 мА- максимальный ток коллектора выбранного транзистора ГТ403А.

Требуемое условие выполняется.

Находим амплитуду базового тока транзистора:

, (2.32)

где h_21эmin=60- минимальное значение коэффициента усиления транзистора по току для схемы ОЭ (3).

После подстановки числовых значений получим:

Вычисляем постоянную составляющую коллекторного тока:

(2.29)

Для каскадов предварительного усиления выбираем маломощный низкочастотный транзистор ГТ310А.

2.10 Определение усиления предварительного усилителя и числа предварительных каскадов.

Задаёмся сопротивлением нагрузки детектора R_{н дет}=5-10 кОм. Вычисляем амплитуду базового тока первого транзистора:

, (2.30)

где =0,15 В- входное напряжение детектора, рассчитанное ранее в предварительном расчёте.

После подстановки числовых значений получим:

,

Находим значение коэффициента усиления предварительного усилителя по току:

(2.31)

где =198мА- ток базы.

Так как в усилителе имеется отрицательная обратная связь (ООС) с глубиной А=4, то необходимо взять значение коэффициента усиления с учётом действия ООС:

А затем берём с запасом

Определяем число каскадов предварительного усиления, округляя значение до большего целого значения:

, (2.32)

где =60- минимальное значение коэффициента усиления транзистора по току для схемы ОЭ (3).

После подстановки числовых значений получим:

Округляя до целого числа, принимаем значение каскадов предварительного усиления равным 2.