Смекни!
smekni.com

Рассчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах (стр. 6 из 9)

;

;

;

.

Из (1.53), (1.55) не трудно получить, что при известном значении

величина резистора
определяется выражением:

. (1.56)

При заданном значении

,
каскада равна:

, (1.57)

где

.

В [8] показано, что при выполнении условий (1.53) ощущаемое сопротивление нагрузки транзистора, каскада с комбинированной ООС, равно

, а максимальная амплитуда выходного сигнала каскада уменьшается на величину:
, что следует учитывать при выборе рабочей точки транзистора.

Пример 10. Рассчитать

,
,
каскада приведенного на рисунке 6.1 при использовании транзистора КТ610А (данные транзистора приведены в примере 1) и условий:
= 50 Ом;
=0,9;
=3.

Решение. По известным

и
из (1.56) получим:
=200 Ом. Подставляя
в (1.53) найдем:
=12,5 Ом. Рассчитывая коэффициенты
,
формулы (1.54) и подставляя в (1.57) определим:
=95 МГц.

6.2 РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ С ПЕРЕКРЕСТНЫМИ ООС

Схема усилительных каскадов по переменному току приведена на рисунке 6.2 [9].

Рисунок 6.2 Схема усилительных каскадов с перекрестными ООС

По идеологии построения рассматриваемая схема похожа на усилитель, в котором использованы каскады с комбинированной ООС. Однако при заданном коэффициенте усиления схема обладает большей полосой пропускания, которая практически не сокращается при увеличении числа каскадов, что объясняется комплексным характером обратной связи на высоких частотах.

Также как и каскад с комбинированной ООС схема оказывается согласованной по входу и выходу с КСВН не более 1,5 и 1,3 соответственно, при условиях [9, 10]:


;
(1.60)

При выполнении условий (1.60) и при пренебрежении величинами второго порядка малости, коэффициент усиления двухтранзисторного варианта усилителя изображенного на рисунке 6.2 описывается выражением:

; (1.61)

где

; (1.62)

;

;

; (1.63)

;

;

- текущая частота;

.

При заданном значении

,
двухтранзисторного варианта усилителя равна:

, (1.64)

где

.

При увеличении числа каскадов усилителя, верхняя граничная частота всего усилителя

практически не меняется и может быть рассчитана по эмпирической зависимости

,

где

- общее число каскадов;
- верхняя частота полосы пропускания двухтранзисторного варианта усилителя, рассчитываемая по формуле (1.66).

Подключение дополнительных каскадов усиления к двухтранзисторному варианту усилителя приводит к возрастанию усиления в

раз, и общий коэффициент усиления, в этом случае, равен:

.

Для повышения выходной мощности рассматриваемого усилителя можно воспользоваться его модифицированной схемой приведенной на рисунке 6.3 [11].

Рисунок 6.3 Схема усилителя с повышенной выходной мощностью.

Для схемы приведенной на рисунке 6.3 справедливы все соотношения приведенные выше, однако она имеет вдвое большую величину выходной мощности благодаря параллельному включению выходных транзисторов [9

Пример 11. Рассчитать

,
,
двухтранзисторного варианта усилителя приведенного на рисунке 6.2, при использовании транзистора КТ610А (данные транзистора приведены в примере 1) и условий:
=50 Ом;
=0,81;
=10.

Решение. Подставляя в (1.62) различные значения

найдем, что
=10 при
=0,262. Теперь по (1.64) определим:
=101 МГц. Используя (1.63), получим:
=13,1 Ом;
=191 Ом.

6.3 РАСЧЕТ КАСКАДА СО СЛОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЙ

Схема каскада по переменному току приведена на рисунке 6.4 [10].

Рисунок 6.4 Схема каскада со сложением напряжений

При условии:

(1.67)

напряжение, отдаваемое транзистором каскада, равно входному, ток же, отдаваемый предыдущим каскадом, практически равен току нагрузки. Поэтому ощущаемое сопротивление нагрузки каскада равно половине сопротивления

, его входное сопротивление также равно половине сопротивления
, вплоть до частот соответствующих
=0,7. Это следует учитывать при расчете рабочих точек рассматриваемого и предоконечного каскадов.

При выполнении условия (1.67) коэффициент усиления каскада в области верхних частот описывается выражением:

,

где

;

;

;