Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций
|
Российской Федерации |
|
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное |
||
образовательное учреждение высшего образования |
||
Московский технический университет связи и информатики |
||
__________________________________________________________________ |
||
|
Кафедра «РОС» |
|
Лабораторная работа № 16 по дисциплине |
|
|
Основы радиоприема вещательных сигналов |
|
|
«Исследование транзисторного резонансного усилителя» |
||
Бригада №1 |
|
|
Выполнил |
|
|
Студент группы БРВ2201: |
_______________________ |
Мусаев Д.Ш. |
Проверил |
|
|
Кт.н, доцент: |
_______________________ |
Логвинов В.В. |
|
Москва 2025 |
|
1. Цель работы
Изучение свойств резонансного усилителя на биполярном транзисторе и исследование влияния величины связи контура с транзистором и нагрузкой на его усилительные и избирательные свойства; исследование влияния внутренней обратной связи в транзисторе на технические характеристики предыдущего каскада с применением системы схемотехнического проектирования Micro Cap 8 (MC8).
2. Расчетная часть
2.1 Задание
Для второго каскада двухкаскадного резонансного усилителя на биполярных транзисторах:
1. Рассчитать коэффициенты включения nsogl, обеспечивающие
согласование контура с нагрузкой, а также коэффициент усиления и полосу пропускания (по уровню 0.707) для каждого из коэффициентов включения транзистора Q2 и нагрузки в контур m=1.0; 0.5; 0.3; 0.1.
2. Определить оптимальные коэффициенты включения mopt и nopt
транзистора Q2 и нагрузки (R11) и соответствующий им коэффициент усиления по напряжению для полосы пропускания (по уровню 0.707)
12kHz.
2.2Исходные данные
Параметры транзистора Q2 с учетом режима работы:
Iko2 3 mA |
– ток на коллекторе транзистора; |
rb 71.4 Ω |
– внутреннее сопротивление базы транзистора; |
S 160 mA |
– крутизна проходной характеристики в рабочей точке; |
V |
|
fT 250 MHz – максимальная частота работы транзистора;
Ck 7 pF – ёмкость коллектора;
G22 200 μS – собственная выходная проводимость;
Параметры контура второго каскада:
Roe 150 kΩ – собственное сопротивление контура;
Rn 330 Ω – сопротивление нагрузки;
L 340 μH – индуктивность контура.
2.3 Расчет
Для согласование контура с нагрузкой
Собственная проводимость контура на резонансной частоте:
Gk 1 =6.667 μS
Roe
Собственная входная проводимость следующего каскада на резонансной частоте:
Gn 1 =3.03 mS Rn
Тогда при разных m коэффициенты включения nsogl будут следующие:
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
0.261 |
||
|
|
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
0.137 |
|
|
|
0.25 |
|
|
|
|
|
|
|
0.08 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
m |
|
0.15 |
|
nsogl |
m |
|
G22+Gk |
= |
|
0.061 |
|
|
0.1 |
|
|
Gn |
0.053 |
|
|||||
|
|
0.05 |
|
|
|
|
|
|
|
0.049 |
|
|
|
0.02 |
|
|
|
|
|
|
|
0.047 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0.047 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Значения эквивалентной проводимости при разных m и n:
Ge m2 G22+Gk+nsogl2 Gn
GeT =[413.333 113.333 38.333 22.333 17.333 14.333 13.493 13.333] μS
Коэффициент усиления при согласовании усилительного каскада с нагрузкой для выбранного m:
Kn m nGsogl S
e
KnT =[101.091 96.528 82.988 65.234 49.365 27.143 11.19 0]
Добротность контура при согласовании для разных m и n:
1
Qe Ge 2 π fпр L
QeT =[2.435 8.882 26.261 45.075 58.077 70.233 74.605 75.5]
Значения полосы пропускания для каждой добротности:
|
|
|
190.926 |
|
|||
|
|
|
|
52.351 |
|
|
|
|
|
|
|
17.707 |
|
|
|
|
fпр |
|
|
|
|
||
Δf |
= |
|
10.316 |
|
kHz |
||
Qe |
|
8.007 |
|
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
6.621 |
|
|
|
|
|
|
|
6.233 |
|
|
|
|
|
|
|
6.159 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для оптимальных коэффициентов включения
n оптимальное рассчитывается по формуле:
Gk=6.667 μS Gn=3.03 mS Ge3=22.333 μS
Ge3-Gk
nopt 2 Gn =0.051
Задана полоса пропускания Δf07 12 kHz. С учётом этого
необходимо рассчитать оптимальный коэффициент m. Это можно сделать с помощью добротности. Саму добротность можно найти по следующей формуле:
Qe fпр =38.75
Δf07
Дальнейшие вычисления обратно аналогичны предыдущему пункту:
Re 2 π fпр L Qe=38.493 kΩ |
– эквивалентное сопротивление |
|||
|
|
|
|
контура; |
Ge |
1 =25.979 μS |
– эквивалентная проводимость |
||
|
Re |
|
|
контура; |
mopt |
Ge-Gk =0.22 |
– оптимальный коэффициент |
||
|
|
2 G22 |
|
включения; |
d |
2 π fпр L |
=0.007 |
– затухание контура; |
|
k |
|
Roe |
|
|
|
|
|
|
|
d |
1 |
=0.026 |
|
– затухание экв. контура; |
e |
Q |
|
|
|
|
e |
|
|
|
K0max |
S |
|
dk |
|
– максимальный КУ при |
|
1- |
|
=76.391 |
||
|
2 Gn G22 |
|
de |
оптимальных коэффициентах |
|
|
|
|
|
|
включения. |
3. Экспериментальная часть |
|
|
|||
