Усилитель корректор. Курсовая работа (п). Неопределено.
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Усилитель корректор
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
проекту по дисциплине “Схемотехника аналоговых
электронных устройств”
КузнецовА.В._______
ТитовА.А.__________
ВЫСОКАЯ ЧАСТОТА (ВЧ), НИЗКАЯ ЧАСТОТА (НЧ), КОЭФФИЦИЕНТ
УСИЛЕНИЯ (КУ), КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ (КЦ),АПЛИТУДНОЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
(АЧХ).
Целью данной
работы является усвоение методики расчета аналоговых
В данной работе производился расчет
широкополосного усилителя с наклоном АЧХ для корректирования входного сигнала.
Курсовая работа выполнена в
текстовом редакторе Microsoft Word 7.0, (представлена на
дискете).
Тема проэкта: широкополосный
усилитель-корректор
1.Диапазон
частот от 20МГц до 400МГц
2.Допустимые частотные искажения в области НЧ 3дБ, в ВЧ 3 дБ
4.Амплитуда напряжения на выходе 3В
5.Характер и величина нагрузки 50 Ом
7. Дополнительные
требования: С ростом частоты коэфициент усиления должен возрастать с подъемом с
30дБ до 33дБ
1.Введение......................................................................................…5
2.Определение числа каскадов
........................................................6
3.Распределение
искажений в области высоких частот.................6
4 Расчет оконечного
каскада.......................................................…..6
4.1 Расчет рабочей точки...........................................................….6
4.2 Выбор транзистора……………………………………........…7
4.3 Расчёт
эквивалентной схемы транзистора.........................….8
4.4 Расчет
цепей питания и термостабилизации.....….............…9
4.5 расчет элементов
высокочастотной коррекции..…......…....12
5 Расчёт
предоконечного каскада…………………………...….….15
6 Расчёт входного
каскада……………………………….......……..16
7 Расчет
блокировочных и разделительных емкостей.…….……..19
8 Техническая
документация…………………………………….…21
9 Заключение…………………………………………….………..…23
10
Литература………………………………………………………..24
В данной курсовой работе требуется рассчитать корректирующий усилитель
с подъёмом амплитудно-частотной характеристики. Необходимость усиливать сигнал,
возникает из-за того, что достаточно велики потери в кабеле. К тому же потери
значительно возрастают с ростом частоты.
Для того, чтобы компенсировать эти потери сигнал после приёма
предварительно усиливают, а затем направляют далее по кабелю. При этом
усилитель должен иметь подъём АЧХ в области высоких частот. В данной работе
требовалось обеспечить подъём равный 3дБ на октаву.
При проектировании усилителя основной трудностью является обеспечение
заданного усиления в рабочей полосе частот. В данном случае полоса частот составляет
20-400 МГц
Для реализации широкополосных усилительных каскадов с заданным подъёмом
амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) предпочтительным является
использование диссипативной корректирующей цепи четвертого порядка [1].
2 Определение числа каскадов
Для
обеспечения заданного коэффициента усиления равного 30 дБ при коэффициенте
усиления транзистора около 10дБ, примем число каскадов усилителя равное 3.
3 Распределение искажений в области высоких
частот
Рассчитывая усилитель будем
исходить из того, что искажения вносимые корректирующими цепями каскадов не
превышают 1,5 дБ, а искажения вносимые выходной корректирующей цепью не
превышают 1 дБ, тогда искажения вносимые усилителем не превысят 2,5 дБ.
Рассчитаем
рабочую точку транзистора для резистивного и дроссельного каскада используя
формулы:
,
(4.1)
где амплитуда
напряжения на выходе усилителя, сопротивление нагрузки.
;
(4.2)
,
(4.3)
А
для резистивного каскада;
А
для дроссельного каскада;
,
(4.4)
;
(4.5)
-
Вт рассеиваемая мощность для резистивного каскада;
-
Вт рассеиваемая мощность для дроссельного каскада;
,
(4.6)
В - для резистивного каскада;
В - для дроссельного каскада;
;
(4.7)
Вт - для
резистивного каскада;
Вт - для дроссельного
каскада.
Здесь сопротивление нагрузки, разделительная емкость.
4.2 Выбор транзистора. Нагрузочные прямые
При выборе транзистора нужно учесть предельные значения
транзистора ,
, , .
А для резистивного
каскада;
А для дроссельного
каскада;
Вт для резистивного
каскада;
Вт для дроссельного
каскада;
Свой выбор остановим на транзисторе КТ939А предельные
допустимые значения которого полностью отвечают вышеуказанным требованиям.
Необходимые справочные данные транзистора КТ939А [2].
= 18 В , =0,4 А , =4 Вт , =3060 МГц, =4,6 пс , =6,04 пФ при = 5 В , =113, нГн, нГн.
а) б)
Исходя из вышеуказанных
результатов вычислений, целесообразней всего применять дроссельный каскад, так
как при использовании дроссельного каскада меньше напряжение питания,
рассеиваемая мощность, а также потребляемая мощность (что очень существенно).
4.3 Расчет
эквивалентной схемы транзистора
а) б)
,
(4.8)
где постоянная
времени цепи обратной связи (табличное значение), ёмкость коллекторного перехода (табличное
значение),
проводимость база-эмиттер
,
(4.9)
,
(4.10)
где ток
рабочей точки, статический
коэффициент передачи тока с общим эмиттером.
,
(4.11)
входная
индуктивность,
где индуктивность базового и
эмиттерного выводов соответственно;
,
(4.12)
где и допустимые параметры транзистора.
В расчете также используется параметр , (4.13)
4.4 Расчет
цепей питания и выбор схемы термостабилизации
где падение
напряжения на резисторе
примем =4
В.
; (4.15)
;
(4.16)
;
(4.17)
;
(4.18)
Схема пассивной коллекторной термостабилизации
представлена на рисунке 4.4.2.
;
(4.22)
;
(4.23)
,
(4.24)
где ток коллектора транзистора VT1, статический коэффициент
передачи тока с общим эмиттером транзистора VT1 -ток базового смещения транзистора VT1.
,
(4.25)
где - ток коллектора
транзистора VT2.
,
(4.26)
где , -напряжения рабочей точки
транзистора VT1 и VT2.
;
(4.27)
;
(4.28)
; (4.29)
Так как нужно реализовать
усилитель с подъемом АЧХ, то необходимо применение диссипативной межкаскадной
корректирующей цепи четвёртого порядка [1]. Принципиальная схема усилителя с
межкаскадной корректирующей цепью четвертого порядка приведена на рисунке
4.5.1,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке 4.5.1,б.
Коэффициент усиления каскада на транзисторе VT 2 в области верхних частот можно описать
выражением:
,
(4.30)
где ,коэффициент усиления каскада
(4.31)
R ВХН
–нормированное входное сопротивление транзистора VT 2 ; , , ,
, – нормированные относительно и значения элементов L 1 , R 2 , C 3 ,
C 4 ,
L 5 ,
соответствующие преобразованной схеме КЦ, в которой значение С ВХ2
равно бесконечности; С ВЫХ1 – выходная емкость транзистора T 1 ; ; – нормированная частота; – текущая круговая частота; – высшая круговая частота
полосы пропускания разрабатываемого усилителя. Для расчета элементов
корректирующей цепи нужно воспользоваться таблицей 9.1 приведенной в [5].
Оконечный каскад реализуем с подъёмом в 3дБ, а предоконечный и выходной с
подъёмом в 0 дБ искажения каждого = дБ. Так как для расчета требуется знать транзистора VT2 то
нужно сделать выбор транзистора предоконечного каскада. Свой выбор остановим на
транзисторе КТ939А. Сопротивление выхода этого транзистора нам известно
Для расчета элементов воспользуемся формулами:
;
(4.32)
С помощью таблицы получены
следующие нормированные значения элементов.
=1,68, =0,842, ,=4,99, =4,62, =0,234.
;
(4.33)
Денормируя полученные значения, определим:
В усилительных каскадах расширение полосы пропускания связано с потерей
части выходной мощности в резисторах корректирующих цепей (КЦ) либо цепей
обратной связи. От выходных каскадов усилителей требуется, как правило,
получение максимально возможной выходной мощности в заданной полосе частот. Из
теории усилителей известно, что для выполнения указанного требования необходимо
реализовать ощущаемое сопротивление нагрузки для внутреннего генератора транзистора
равным постоянной величине во всем рабочем диапазоне частот. Этого можно
достигнуть, включив выходную емкость транзистора в фильтр нижних частот,
используемый в качестве
Использование фильтра нижних частот в качестве
выходной КЦ при одновременном расчете элементов L 1 , C 1 по методике Фано позволяет обеспечить минимально возможное,
соответствующее заданным C ВЫХ и f B , значение максимальной величины модуля
коэффициента отражения в
полосе частот от нуля до f B .
;
(4.34)
Далее находим по таблице 7.1 приведённой в [1] значения , , , , соответствующие коэффициенту : , , , . Истинные значения элементов рассчитываются
по формулам:
;
(4.35)
Расчет рабочей точки
предоконечного каскада производится по тем же формулам что и оконечный, только
ток рабочей точки вычисляется по формуле
,
(5.1)
где -ток
рабочей точки выходного каскада, а -коэффициент усиления выходного каскада,
Произведем расчет схем замещения по формулам (4.8-4.13).
Произведем расчет схемы термостабилизации и цепи питания. В этом
каскаде также применена эмиттерная термостабилизация. Для расчета используем
формулы (4.14-4.18).
Для расчета межкаскадной корректирующей цепи четвертого
порядка выберем транзистор входного каскада. В входном каскаде используется
транзистор КТ939А. Данные из таблицы для каскада с подъемом в 0 дБ с искажением
= дБ. Для расчета используем
формулы (4.30-4.33).
=2,22, =1,11, ,=5,23, =3,69, =0,291;
Денормируя полученные
значения, определим:
6 Расчет входного каскада .
Расчет выходного каскада
производится по тем же формулам что и оконечный.
В данном каскаде используется транзистор КТ939А.
Расчет эквивалентных схем замещения произведем по формулам (4.8-4.13):
Произведем расчет схемы термостабилизации и
цепи питания. В этом каскаде применена эмиттерная термостабилизация. Для
расчета используем формулы (4.14-4.18).
Расчет входной
корректирующей цепи четвертого порядка.
=2,22, =1,11, ,=5,23, =3,69, =0,291.
Денормируя полученные
значения, определим:
7 Расчет разделительных и блокировочных ёмкостей
Рассчитаем максимальные искажения, вносимые разделительными
и блокировочными ёмкостями в области низких частот. Так как значение искажений
задано 1,5 дБ то на разделительные и блокировочные ёмкости должно приходится
искажений по 0,75 дБ. Рассчитаем искажения приходящуюся на каждую ёмкость и
переведём эти значения в разы.
Рассчитаем
разделительные ёмкости по формуле [3]:
,
(7.1)
где нижняя граничная
круговая частота, выходное сопротивление
источника сигнала,
входное сопротивление приемника.
Произведем расчет блокировочных емкостей по формуле [3]:
,
(7.2)
где крутизна транзистора, сопротивление термостабилизации.
Для уменьшения искажений последовательно с разделительной
емкостью включим дополнительное сопротивление параллельно емкости корректирующей цепи
каскада. Дополнительное сопротивление высчитывается по формуле:
,
(7.3)
где сопротивление
нагрузки для оконечного каскада и сопротивление для остальных каскадов.
Так же включим последовательно
с сопротивлением цепи коррекции со стороны земли. Дополнительную емкость
включим только к оконечному и предоконечному каскаду:
;
(7.4)
Индуктивность
3,75мкГн ± 10% ± 10 ± 10%
Рассчитанный усилитель имеет следующие технические характеристики:
1. Рабочая полоса
частот: 20-400 МГц
3. Коэффициент усиления 32дБ с подъёмом АЧХ
3 дБ
4. Амплитуда выходного напряжения Uвых=3 В
6. Диапазон рабочих температур: от +10 до
+60 градусов Цельсия
Усилитель рассчитан на нагрузку Rн=50 Ом
Усилитель имеет запас по усилению 2дБ, это нужно для того, чтобы в случае
ухудшения, параметров отдельных элементов коэффициент передачи усилителя не
опускался ниже заданного уровня, определённого техническим заданием.
1.
Титов А.А. Расчет корректирующих цепей широкополосных
усилительных каскадов на полевых транзисторах –
3.
Мамонкин И.П. Усилительные устройства:Учебное
пособие для вузов.-М.:Связь,1977
4.
Титов А.А. Расчет межкаскадной согласующей цепи
транзисторного полосового усилителя мощности.//Электронная техника. Сер.
СВЧ-техника. Вып. 1(475) 2000 г.
5.
Титов А.А. Расчет корректирующих цепей
широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах – http://referat.ru/download/ref-2764.zip
Курсовая работа (п). Неопределено.
Курсовая работа по теме Автоматизация учета кадров предприятия
Сочинение Дубровский Герой
Реферат по теме Гипотеза о природных причинах стационарных орбит атома водорода
Медицина Мамандығы Эссе
Реферат: Crazy Hamlet Essay Research Paper Crazy Hamlet
Реферат по теме Организация местного самоуправления муниципального образования город Казань Республики Татарстан
Практика Характеристики Отчет
Доклады На Тему Многообразие Кишечнополостных
Дипломная работа по теме Пути и формы создания мотивационных механизмов на предприятии
Реферат: Social organization
Что Мешает Взаимопониманию Между Людьми Сочинение
Реферат: Понятие юридических фактов
Сочинение: Нравственный выбор героев в Великой Отечественной войне
Реферат по теме Нетрадиционная методика построения занятий с дошкольниками по плаванию
Курсовая работа по теме Эймериоз овец
Реферат: John Proctor As A Protagonist Damn Good
Доклад: Муфель, Карл Иванович
Реферат: Социальный и субъектный контексты развития Я-концепции
Доклад: Чайковский Петр Ильич
Дипломная работа по теме Правовое исследование доказательств и процесса доказывания в гражданском процессе
Реферат: Women In Combat Roles Essay Research Paper
Реферат: Одонтогенная флегмона щечной области справа
Реферат: Экономическая дискриминация и рынок рабочей силы в период индустриализации в нефтяной промышленности Баку