2.3. Расчёт предварительных усилителей.

Структурная схема цепи усиления, обеспечивающая необходимый коэффициент усиления, приведена на рисунке 3. Согласующий трансформатор Т2 обеспечивает связь предварительного и выходного усилителей. Трансформатор Т1 служит для управления ключами

Рисунок 3 - Структурная схема цепи усиления

По условию необходимо обеспечить коэффициент усиления =20000. Примем коэффициент передачи подавителя помех К

вх

ОУ1

_пп= . Рассчитаем коэффициент усиления выходного каскада (К_вк) по формуле:

Общий коэффициент усиления определяется по формуле:

положим К1=К2=К3=К . Отсюда найдем К - такое значение коэффициента усиления, при котором обеспечивается необходимый общий коэффициент усиления :

1. Расчет резисторов

Произведем расчет первого усилителя. Примем, что через резисторы протекает некоторый ток значительно меньший , чем максимальный выходной ток микросхемы. Так, как максимальный выходной ток не известен, то вместо него возьмем ток потребления микросхемы. Тогда можно составить систему уравнений для нахождения и :

Выбираем R_k1=6,2(кОм).

_{Выбираем Roc=270(кОм).}

Определим номинал резистора :

Выбираем =6,2(кОм).

2. Расчет конденсаторов

Рассчитаем емкости разделительных конденсаторов С1, С2 и С3, используемых для развязки по постоянному напряжению между каскадами усиления. Определим параметры разделительных конденсаторов по формуле:

_{Выбираем С2 =С1= 0.68(мкФ).}

Для расчета найдем приведенное эквивалентное сопротивление на входе согласующего трансформатора Т2.

Выберем R_пр=1,2(кОм).

где r1 – cопротивление первичной обмотки, r2 – сопротивление вторичной обмотки, n–коэффициент передачи, R_н - сопротивление нагрузки трансформатора.

выберем из соотношения:

Выберем С₃= 1(мкФ).

2.4. Расчет подавителя квадратурной помехи

Подавитель состоит из последовательно включенных демодулятора, RC-звена и модулятора, рисунок 4.

Рисунок 4 – подавитель квадратурной помехи

Выберем полевые транзисторы VT3, VT. КП304А - кремниевый диффузионно-планарный полевой с изолированным затвором и индуцированным каналом. Паспортные характеристики транзистора приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Паспортные характеристики транзистора КП304А

Обозначение, принимаемое в расчетах	Значение параметра	Описание
RСИ [Ом]	100	Сопротивление сток-исток в открытом состоянии при UЗИ =20 В, IЗИ = 1 мА.
IНАЧ [мкA]	0.2 (3)	Начальный ток стока при UСИ =25 В, UЗИ =0 В при Т=298К (при Т=358К)
IУТ [нА]	20	Ток утечки затвора при UСИ =0 В, UЗИ =30 В
UПОР [B]	5	Пороговое напряжение при UСИ =10 В, IC =10 мкА.
PРАС [мВт]	200 (100)	Постоянная рассеиваемая мощность при Т=213-358 К (398К)
ТОС ДОП [K]	213-398	Температура окружающей среды.
Uзи [B]	30	Напряжение затвор исток

Для нахождения емкости конденсатора С’ необходимо задаться  - постоянной времени заряда конденсатора С’. Она выбирается из условия:



где T – период следования сигнала.

С’ =

_{Выберем С’=1(мкФ).}

R’ возьмем значительно меньшим (хотя бы в 5 раз), чем R’’. А сопротивление R_п - хотя бы в 5 раз меньшим, чем R’, R’=1.16к(Ом), Выберем резистор номиналом 1,2 (кОм).

R_п=232(Ом).

Конденсатор С_П рассчитаем по формуле:

Выберем конденсатор номиналом 17,2 (кОм).

Амплитудное значение напряжения U_{УПР ПКП} должно удовлетворять требованию открывания транзистора:

U_зи> U_{УПР ПКП макс}> U_ПОР,

30> U_{УПР ПКП макс}> 5,

Диоды D1 и D2 можно взять маломощные. Возьмем КД510, характеристики которого представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Паспортные характеристики диода КД510

Обозначение, принимаемое в расчетах	Значение параметра	Описание
Iобр [мкA]		Постоянный или средний обратный ток
Iпр.max [мA]	30	Максимальный прямой ток
Uобрmax [В]	50	Обратное падение напряжения на диоде

Отсюда можно найти сопротивления R_ОГ1= R_ОГ2 по формуле:

_{, выберем RОГ=510(кОм).}