Мир Знаний

Підсилювач підмодулятора радіомовного передавача (стр. 2 из 4)

Максимально допустимий струм колектора: 2 А;

Максимально допустима потужність на колекторі: 10 Вт;

Одинична частота підсилення: 120 МГц;

Значення

100.

Для схеми включення спільний емітер необхідно визначити граничну частоту підсилення:


За проведеними розрахунками можна зробити висновок, що транзистор забезпечує значний завал на ВЧ (

), але оскільки за ТЗ необхідно забезпечити 3 дБ, то такий транзистор задовольняє такій умові. Слід врахувати також, що пристрій охоплюється глибоким ВЗЗ, що зменшує частотні спотворення, що вносить транзистор. Тому транзистор обрано вірно.

Знайдемо КП даного каскаду:

Визначимо значення потужності та струму на входу транзисторів 2каскаду каскаду:

Визначається величина потужності, що розсіюється на колекторі транзистора VT2, та необхідна величина його коллекторного струму:

Після визначення основних параметрів транзистор можна вибрати певний транзистор. Таким чином, обирається транзистор 2SC1473 зі схемою включення СЕ. Його параметри [2]:

Максимально допустима напруга колектор-емітер: 400 В;

Максимально допустимий струм колектора: 0,07 А;

Максимально допустима потужність на колекторі: 0,5 Вт;

Одинична частота підсилення: 50 МГц;

Значення

30.

Для схеми включення спільний емітер необхідно визначити граничну частоту підсилення:

Знайдемо КП даного каскаду:

Визначається потужність, що подається на вхід каскаду за формулами:

Знаходиться значення потужності, що виділяється на передкінцевому каскаді:

Далі необхідно знайти струм, що подається на базу транзисторів кінцевого каскаду. Цей струм відповідає струмові, що виходить з передкінцевого каскаду:


Визначивши всі вимоги до транзисторів передкінцевого каскаду, є змога виконати їх вибір. Таким чином обирається транзистор: 2SC1473 з такими параметрами [2]:

Максимально допустима напруга колектор-емітер: 400 В;

Максимально допустимий струм колектора: 0,07 А;

Максимально допустима потужність на колекторі: 0,5 Вт;

Гранична частота підсилення: 50 МГц;

Значення

30.

Перевіряються частотні параметри транзистора:

Отже за усіма основними параметрами транзистор є задовільним, для використання у даній схемі, тому можна зробити висновок, що його обрано вірно. Визначається КП транзисторів:

1.4 Визначення загального коефіцієнта підсилення пристрою по потужності

Загальний коефіцієнт потужності визначається за формулою:

(1.6)

де

- поправочний коефіцієнт, що враховує охоплення каскадів зворотнім зв’язком;

- поправочний коефіцієнт, що враховує введення регулятора тембру;

- потужність, що виділяється на вході першого каскаду.

Перший поправочний коефіцієнт визначається як квадрат глибини зворотного зв’язку, яким охоплений пристрій. Визначимо коефіцієнт, якщо глибина зворотного зв’язку А=11:

Підставимо знайдені значення у формулу (1.6) та визначимо необхідний КП:

Визначимо КП, що забезпечують транзистори, як суму їх КП:

Таким чином пристрій дає запас по потужності в 3 дБ. Отже всі транзистори обрано вірно і вони забезпечують необхідний коефіцієнт підсилення.

1.5 Розрахунок відношення сигнал / шум

Для проектування багатокаскадних пристроїв розраховують лише напругу шуму першого каскаду. Рівень шуму першого каскаду визначає відношення сигнал/шум усього пристрою. Напругу шуму біполярного транзистора визначають за формулою:


[мкВ] (1.7)

де

- еквівалентний вхідний опір (
=300 Ом);

- смуга пропускання (
);

- коефіцієнт шуму (для транзистора 2SC1473
).

Підставляються дані параметри до формули (1.7):

Знаходиться відношення сигнал/шум за формулою:

Отже підсилювач забезпечує необхідне значення сигнал/шум.

1.6 Розрахунок частотних спотворень каскадів

Для області низьких та високих частот розрахунок буде проводитись окремо.

1.6.1 Розрахунок частотних спотворень в області низьких частот

На НЧ ні транзистор, ні схема його ввімкнення не вносять частотних спотворень у АЧХ, отже даними спотвореннями можна знехтувати. Але необхідно забезпечити завал на НЧ в 3 дБ. Для цього обираються такі розділові конденсатори, щоб сума їх спотворень дорівнювала 3 дБ. Отже на вході системи ставиться конденсатор, що забезпечує завал в 1 дБ, після регулятора гучності та на виході пристрою конденсатори будуть забезпечувати завал в 1 дБ. Таким чином буде забезпечуватись сумарний завал у 3 дБ.


1.6.2 Розрахунок частотних спотворень в області високих частот

В області ВЧ необхідно враховувати частотні спотворення АЧХ транзистора. Ці спотворення розраховуються за формулою:

Знайдемо частотні спотворення, що вносить кожен транзистор:

В залежності від схеми включення транзисторами вносяться такі спотворення:

Для схеми спільний емітер:

Для схеми спільний колектор:

За формулою (1.33) знаходяться частотні спотворення:

Оскільки пристрій охоплений зворотнім зв’язком, то частотні спотворення зменшуються. Визначимо частотні спотворення з урахуванням ВЗЗ:


Для того, щоб на ВЧ відбувався завал у 3 дБ, необхідно на у колі зворотнього зв’язку ввести коректувальний конденсатор, що забезпечить завал на 1,87 дБ.

1.7 Розрахунок нелінійних спотворень

В залежності від ввімкнення транзистора та режиму його роботи нелінійні спотворення мають різне значення. Всі транзистори у схемі працюють у режиму великих струмів. В таблиці 1.1 наведена залежність коефіцієнту гармонік від схеми ввімкнення транзистора [4].

Таблиця 1 – Залежність коефіцієнту нелінійних спотворень від схеми увімкнення