- •Державний комітет зв’язку та інформатизації україни
- •1. Література
- •2. Вибір варіанта роботи
- •3. Завдання на курсовий проект
- •Таблиця 1
- •Таблиця 2
- •Показники лінійного підсилювача
- •4. Правила виконання і оформлення контрольної роботи
- •1. Виконання вимог методичних вказівок обов'язкове. Проекти, що не відповідають вимогам методичних вказівок, не рецензуються.
- •5. Методичні вказівки з проектування лінійного підсилювача.
- •5.1. Загальні питання схемотехники лінійних підсилювачів
- •5.2. Принципова схема підсилювача
- •5.3. Розрахунок лінійного підсилювача
- •Вибір типу транзисторів
- •Розрахунок вихідного каскаду
- •Розрахунок стабілізуючих кіл
- •Розрахунок каскаду попереднього підсилення
- •Розрахунок регулятора підсилення
- •Розрахунок реактивних елементів
- •6. Підготовка до захисту курсової роботи та її захист
- •7. Додаток.
- •Кт 312 б
Розрахунок стабілізуючих кіл
З практики відомо, що нестабільність коефіцієнта підсилення К на каскад при нестабільності струму спокою в межах 10 % складає приблизно 15%. Доцільно в кожний каскад ввести місцеве коло НЗЗ по змінному струму і зменшити нестабільність коефіцієнта підсилення до К =3-5%. Таким чином, вихідний каскад повинен бути охоплений колом НЗЗ глибиною
. (14)
Зворотній зв'язок в каскаді – комбінований: по струму та напрузі і послідовний за виходом. При зміні навантаження параметри каскаду не повинні змінюватись. З цілью збереження постійних характеристик каскаду необхідно виконати умову:
. (15)
Тоді коефіцієнт передачі петлі НЗЗ по струму та опору резистораRеF розраховується по формулам:
(14)
. (16)
Причому активний опір обмотки L5повинен бути значно менше ReF, тобто .
Коефіцієнт трансформації по відношенню до обмотки, з якої знімається напруга ЗЗ, приймається рівним:
, (17)
де W4 та W5 – кількість витків відповідних обмоток трансформатора.
Індуктивний опір обмотки W5 дуже малий у порівнянні з ReF,і з ним можна не рахуватися.
Спільний коефіцієнт передачі кіл НЗЗ оконечного каскаду та його коефіцієнт підсилення КF3 , будуть рівні:
(18)
Тоді припустивши зменшення амплітуди сигналу ЗЗ в коректуючи колах на 20%, коефіцієнт передачі кола спільного НЗЗ можна прийняти рівним:
. (19)
Стабілізація струму спокою здійснюється високоефективними схемами емітерної стабілізації , для чого необхідно забезпечити значне падіння напруги на резисторах в колі емітерів. Падіння напруги на резисторах в колі емітера задається в межах 1,5 – 2В. Тоді величина напруги живлення підсилювача складе
. (20)
Опір резистора Re розраховується за формулою:
. (21)
Для розрахунку опорів резисторів базового дільника зручно скористатися наступними формулами:
(22)
де =2 – 4 – чутливість зміни струму колектора призміні оберненого струму колектора. Зі зменшенням цього коефіцієнта зростає стабільність струму та знижується коефіцієнт підсилення.
З урахуванням двох послідовних по входу кола НЗЗ для отримання заданої потужності в навантаженні на вхід вихідного каскаду необхідно подати сигнал UвхF3:
(23)
З урахуванням ЗЗ реальний коефіцієнт гармонік буде:
. (24)
Заданий на підсилювач коефіцієнт гармонік обраховується за формулою:
. (25)
Глибина спільного НЗЗ F0 буде рівним:
. (26)
Розрахунок каскаду попереднього підсилення
Оскільки параметри другого каскаду відомі, то його вхідне коло буде споживати струм з амплітудою Івх2:
(27)
- дані з таблиці 2.
Вихідні дані для розрахунку першого каскаду (рис. 9) отримані. Тепер необхідно вибрати режим роботи транзистора і розрахувати параметри елементів принципової схеми. Напругу спокою вибирають близькою до напруги, при якій знімалися паспортні дані транзистора. Майже для всіх транзисторів при максимально допустимій потужності розсіювання 50...500 мВт UК= 5 В.
Струм спокою вибирається значно більшим, ніж струм, споживаний вхідним колом наступного каскаду:
. (28)
Потрібно мати на увазі, що ІК для германієвих транзисторів не повинен бути менше 3...4 мА, а для кремнієвих менше 4...5 мА.
Досить ефективна стабілізація струму спокою каскаду забезпечується, якщо прийняти величину спадання напруги на резисторах у колі емітера
(29)
Опір резистора RК1, опір навантаження колектора RK~ і коефіцієнт підсилення розраховуються відповідно по формулах (27), (28), (29).
; (30)
; (31)
, (32)
де h11Е - вхідний опір транзистора.
Задана нестабільність коефіцієнту підсилення на каскад забезпечується при обхваті його колом НЗЗ глибиною:
,
а незмінність вхідного опору забезпечується при рівності величини глибини НЗЗ по напрузі та по струму, так як одна з них вводиться по входу паралельно, а інша послідовно:
. (33)
Коефіцієнти передачі ланцюга НЗЗ і Rе розраховуються так само, як і у вихідному каскаді
(34)
Для того, щоб не враховувати місцевий ЗЗ за рахунок протікання змінної складової струму емітера через обмотку зв’язкуL3, необхідно по всій робочій смузі частот виконати умову де- повний опір обмоткиL3.
Припустимо:
(35)
Тоді для забезпечення рівноглибоких НЗЗ по струму та по напрузі за рахунок сигналу, який поступає із загальної петлі ЗЗ, коефіцієнт трансформації відносно обмотки зворотного зв’язку п1F повинен дорівнювати:
(36)
де W2 та W3 – число витків відповідних обмоток.
З врахуванням місцевого НЗЗ коефіцієнт підсилення першого каскаду та його вхідний опір розраховуються за формулами:
(37)
(38)
де - опір бази транзистора;
- опір емітера транзистора.
Активні опори обмоток вибирається рівним:
, (39)
де ρ – хвильовий опір кабелю, що підводиться;
ηТ – ККД трансформатора. Взагалі приймають ηТ =0,9.
Кабель, що підводиться буде навантажений на опір, рівний хвилевому, якщо коефіцієнт трансформації вхідного трансформатора буде рівний
(40)
Резистори Rб1 і Rб2 розраховуються так само, як і у вихідному каскаді.