ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.02.2024
Просмотров: 241
Скачиваний: 2
Определяемый показатель |
Способ определения или расчетная |
Номер |
||
|
формула |
форму |
||
|
|
|
лы |
|
Коэффициент усиления |
ь |
Ъ , |
(8-1) |
|
по напряжению |
||||
|
Uax |
|
||
|
или |
201gAuj., дб\ |
(8-2) |
|
|
Uu—напряжение иа сопротивлении |
|
||
|
нагрузки: Un= V Р п%и |
|
||
Предельная частота транзистора
Типы транзисторов
г |
. Л ____ |
.. |
(8-3) |
* |
M l - 1 |
’ |
|
f,—наибольшая частота полосы эффективно передаваемых частот; М„—допустимое значение ко эффициента частотных искажений
на частоте f„
Выбираются в соответствии с рассчитанными значениями
в fa, требованиями к темпера
турному диапазону, усиливаемой полосе частот, собственным шу мам и т.п.
Схемы включения тран |
Выбираются исходя из требова |
|||||||
зисторов |
|
|
|
ний ко входному и выходному |
||||
|
|
|
|
сопротивлениям каскадов |
и уси |
|||
|
|
|
|
лителя в целом, |
устойчивости |
к |
||
|
|
|
|
самовозбуждению, частотным ис |
||||
|
|
|
|
кажениям, |
требований к |
линей |
||
|
|
|
|
ности и т. п, (см. § 7-2) |
|
|||
Способ |
стабилизации |
Выбирается в |
соответствии |
с |
||||
параметров |
|
|
разновидностью |
проектируемого |
||||
|
|
|
|
усилителя, |
его |
специфическими |
||
|
|
|
|
особенностями и |
требованиями к |
|||
|
|
|
|
полю допуска на выходные пара |
||||
|
|
|
|
метры (см. § 7-1) |
|
|
||
Схема усилителя |
|
Выбирается с учетом |
предыду |
|||||
|
|
|
|
щего анализа и особенностей ис |
||||
|
|
|
|
пользования усилителя (см. § 7-2) |
||||
Ориентировочная |
про |
Производится с использованием |
||||||
верка пригодности |
вы |
формул (3-50)— (3-65) |
|
|
||||
бранных |
типов транзи |
|
|
|
|
|
||
сторов |
для |
реализации |
|
|
|
|
|
|
заданного |
коэффициен |
|
|
|
|
|
||
та усиления |
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяемый |
показатель |
|
Способ определения или расчетная |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
формула |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Коэфф(1циепт режим |
|
Рассчитывается |
но |
формулам |
||||||||||||
ной нестабильности |
(3-10), (3-15) млн |
(3-16) |
|
|
||||||||||||
Ожидаемые |
потери |
|
Определяются |
по кривым |
рис. |
|||||||||||
мощности источника пи |
3-7 пли рассчитываются по фор |
|||||||||||||||
тания в цепях |
стабили |
мулам |
(3-45)—(3-49) |
|
|
|
|
|||||||||
зации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочий |
режим по по |
|
Рассчитывается, начиная |
с вы |
||||||||||||
стоянному |
току |
|
ходного каскада. |
|
При |
автоном |
||||||||||
|
|
|
|
ной |
|
структуре |
|
каскадов—для |
||||||||
|
|
|
|
каждого |
каскада |
|
в |
отдельности |
||||||||
|
|
|
|
с |
учетом |
заданных |
требований |
|||||||||
|
|
|
|
по обеспечиваемым значениям ко |
||||||||||||
|
|
|
|
эффициентов усиления |
и |
выход |
||||||||||
|
|
|
|
ной мощности, а также требова |
||||||||||||
|
|
|
|
ний к линейности и стабильности. |
||||||||||||
|
|
|
|
При |
наличии гальванической |
свя |
||||||||||
|
|
|
|
зи |
между каскадами |
или |
взаим |
|||||||||
|
|
|
|
ной |
зависимости |
|
цепей |
смеще |
||||||||
|
|
|
|
ния—с учетом |
влияния |
друг |
на |
|||||||||
|
|
|
|
друга |
рабочих режимов |
смежных |
||||||||||
|
|
|
|
каскадов (см. гл. 3—5 и § 7-3) |
||||||||||||
Величины |
|
сопротивле |
|
Рассчитываются по |
формулам, |
|||||||||||
ний резисторов |
в цепях |
полученным |
в гл. |
|
4 и 5: |
|
|
|||||||||
смещения |
и |
стабилиза |
|
для |
каскада |
с |
параллельной |
|||||||||
ции рабочей |
точки |
ООС—(4-1), (4-9) |
и (4-9а); |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
для |
каскада |
с |
|
последователь |
|||||||
|
|
|
|
ной |
ООС—(4-16а), |
(4-166) и |
||||||||||
|
|
|
|
(4-16в); |
|
|
с |
комбинирован |
||||||||
|
|
|
|
|
для |
каскада |
||||||||||
|
|
|
|
ной |
параллельно-последователь |
|||||||||||
|
|
|
|
ной ООС—(4-19), (4-21), (4-27)— |
||||||||||||
|
|
|
|
(4-29); |
|
|
|
с |
термокомпенса- |
|||||||
|
|
|
|
|
для каскада |
|||||||||||
|
|
|
|
цией—(5-5), (5-8), (5-13), (5-17), |
||||||||||||
|
|
|
|
(5-27), (5-36), |
(5-39). |
(5-41), |
||||||||||
|
|
|
|
(5-42), (5-44); |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
для каскада |
с |
термокомпенса |
||||||||||
|
|
|
|
цией и |
|
отрицательной |
обратной |
|||||||||
|
|
|
|
связью— (5-55), |
(5-59), (5-60), |
|||||||||||
|
|
|
|
(5-61), (5-65), |
(5-68) — (5-71), |
|||||||||||
|
|
|
|
(5 -7 6 )-(5 -8 2 ), |
(5-85), |
(5-87), |
||||||||||
|
|
|
|
(5-95); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
для |
усилителя с |
взаимозависи |
||||||||||
|
|
|
|
мым смещением—(5-107); (5-108); |
||||||||||||
|
|
|
|
для |
|
балансных |
каскадов |
уси |
||||||||
|
|
|
|
лителей |
постоянного |
|
тока—на |
|||||||||
|
|
|
|
основе |
(5-115) |
или (5-116) |
* |
|
||||||||
Номер
фор
мулы
Определяемый показатель |
Способ определения или расчетная |
Номер |
|||
|
формула |
|
фор |
||
|
|
|
|
|
мулы |
Проверка номинально |
Уточняется соответственно для |
|
|||
го значения тока коллек |
всех разновидностей усилителей, |
|
|||
тора |
упомянутых в предыдущем пунк |
|
|||
|
те, по |
формулам |
(4-6), |
(4-13), |
|
|
(4-24), |
(5-49), |
(5-91), |
(5-97), |
|
|
|
|
|
(5-102), (5-109) |
|
|
|
Номинальное |
значение |
Рассчитывается |
по |
формуле |
(8-4) |
||
напряжения на |
коллекто |
£ / ^ £ - / я(Яд+ /г 'ов) |
|
|
|||
ре транзистора |
|
|
|
|
|
||
Номинальные |
значения |
Рассчитываются |
по |
формулам |
|
||
параметров |
транзистора |
гл. 2 |
|
|
|
||
при выбранном |
рабочем |
|
|
|
|
||
режиме |
|
|
|
|
|
|
|
Номинальные |
значения |
Рассчитываются |
по |
формулам |
|
||
коэффициентов |
усиления |
гл. 2 и 3 |
|
|
|
||
по току |
и |
напряжению, |
|
|
|
|
|
входного |
и |
выходного |
|
|
|
|
|
сопротивлений и т.п. при |
|
|
|
|
|||
выбранном |
рабочем ре |
|
|
|
|
||
жиме |
|
|
|
|
|
|
|
Параметры элементов межкаскадной связи
При /?С-связи между каскада-
ми Сп— |
г „ |
; |
Ы |
Ч у Aifj—1 |
|
Ми—коэффициент |
частотных |
|
искажений на минимальной пере
даваемой частоте |
/н; |
|
Ср—емкость |
разделительного |
|
конденсатора. |
|
|
При |
трансформаторной связи |
|
между каскадами |
|
|
^ |
2 я+ г 2 |
|
n2<ùs y
Ly—индуктивность первичной обмотки выходного трансформа тора;
п—коэффициент трансформа ции;
г2—омическое сопротивление вторичной обмотки выходного трансформатора
ч(8-5)
(8-6)
Определяемый показатель |
Способ определения или расчетная |
||||||||||||
|
|
|
формула |
|
|
||||||||
Поле |
допуска |
выход |
Рассчитывается в соответствии |
||||||||||
ных |
параметров |
с |
уче |
с табл. |
10-1 |
|
|
|
|
|
|||
том |
стабилизирующего |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
действия |
выбранного |
ра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
бочего режима |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Выбор |
типа |
ООС |
на |
С |
использованием |
рекоменда |
|||||||
переменном токе |
и спо |
ций |
§ 7-1 |
|
|
|
|
|
|||||
соба |
ее |
осуществления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Номинальное |
значение |
Рассчитывается |
по |
формулам |
|||||||||
глубины |
ООС |
на пере |
(3-34) и (3-35) |
или (6-28) |
|
||||||||
менном токе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Параметры |
элементов |
Для |
наиболее |
распространен |
|||||||||
цепей OOÜ на |
перемен |
ных |
схем |
рассчитывается по |
|||||||||
ном |
токе |
|
|
|
формулам |
(4-40), |
|
(4-46), |
|||||
|
|
|
|
|
|
(4-53) — (4-64), |
(4-66), |
(4-68). |
|||||
|
|
|
|
|
|
(4-70), (4-72) |
|
|
|
|
|||
Параметры |
корректи |
Рассчитываются |
с использова |
||||||||||
рующих |
цепей, |
обеспе |
нием |
аппарата |
|
теории |
цепей |
||||||
чивающих воспроизведе |
[Л. 55, |
68] |
|
|
|
|
|
||||||
ние |
требуемых |
характе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ристик усилителя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Номер
фор
мулы
Е с те с тв ен н о , |
что |
в |
зав и си м о сти |
от |
ви д а |
у си л и тел ь |
|||
н о го у с т р о й с т в а |
и |
'п р е д ъ я в л я е м ы х |
к |
н ем у |
тр еб о ван и й |
||||
в о з м о ж н ы |
о тк л о н е н и я |
о т |
'П редставленной |
п о сл ед о в а |
|||||
те л ь н о с ти |
р а с ч е т а . О д н а к о в |
осн овн ом |
она п р и го д н а д л я |
||||||
п р а к т и ч е с к о г о |
и с п о л ь зо в а н и я при п р о екти р о в ан и и б о л ь |
||||||||
ш и н с т в а ти п о в |
у с и л и те л ь н ы х |
у строй ств . |
|
|
|||||
8-2. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА НОМИНАЛОВ ПАРАМЕТРОВ ОДНОТАКТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
Усилитель с термокомпенсацией и ООС последовательного типа.
Заданы: Р в = 2 мет; |
/?п=300 ом; |Z r |=600 |
ом; t/nx= 3 мв; Е = 6 в; |
||
fн=300 |
гц; /„= 5000 |
гц; Mn=AfB= l,2 |
(~ 1 ,5 дб) и *манс = +50°С. |
|
Схема усилителя изображена на рис. 5-10. |
|
|||
Необходимо спроектировать усилитель, характеризующийся вы |
||||
сокой |
стабильностью |
рабочей точки |
при |
минимальных габаритах, |
весе и потреблении энергии от источника питания.
Расчет производится в соответствии с последовательностью, представленной в табл. 8-1.
I. Коэффициент усиления по напряжению определяется из фор мул (8-1) и (8-2):
|
|
|
V 2-10~ 3• 300 |
258; |
|
|||
|
|
|
3 -1 0 -3 |
= |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
kuz = |
20 lg 258 = |
48,2 |
дб. |
|
|
||
2. |
Требуемое |
значение |
максимальной |
передаваемойчаст л ы |
||||
транзистора при ссц»0,98 |
из формулы |
(8-3) |
|
|
||||
|
|
|
5 000 |
|
= 0,38 Мгц. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
/а = (1—0,98) • |Г1,22— 1 |
|
|
|
||||
3. |
В соответствии |
с рассчитанными значениями К ц2 и [у согласно |
||||||
[Л. 91) |
выбираем низкочастотные |
транзисторы |
малой мощности |
типа |
||||
МП13Б. |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. В рассматриваемых |
условиях |
наиболее |
целесообразно |
при |
||||
менить схему включения транзисторов с общим эмиттером. Это по зволяет наилучшим образом использовать их усилительные свойства
и обеспечить примерно согласованное включение генератора |
сигна |
ла без применения входного трансформатора. |
|
5. Для достижения высокой стабильности рабочей точки |
в прин |
ципе можно применить любую из схем, рекомендуемых в соответ ствующей графе табл. 7-1. Если же учесть выдвинутые ранее требо вания, касающиеся высокой экономичности проектируемого усили теля по потребляемой мощности и числу элементов, то в рассма триваемом случае наиболее целесообразно применить схемы типа изображенных на duc. 5-10—5-12.
В приводимом примере остановим свой выбор на усилителе, схема которого изображена на рис. 5-10, так как в методическом отношении она является более показательной, чем другие упомяну тые выше схемы. Это обусловлено тем, что стабилизация рабочей точки в ней обеспечивается за счет комбинированного применения
ООС и терморезисторов. |
|
6. Проверим пригодность выбранного |
типа транзистора для |
реализации требуемого коэффициента усиления. |
|
Согласно (3-50) при а «0,98 |
|
0;98 |
|
1 — 0,98 = |
49 • |
Для дальнейших расчетов примем /Сд=50.
В выбранной схеме во втором каскаде предполагается приме нить последовательную ООС. При допустимой величине потерь уси ления за счет введения этой связи Д у=15 дб и |Z nx21=300 ом нз (5-85) и (3-56)
Д 'о .с= ( 1-0,98) • (10°-05 |
« - 1 ) |
• 300= 27,8 ом\ |
27 8 |
1 690 ом. |
|
|Z'dX2| = 300 -J- 1 |
о Qg~ = |
|
Коэффициент усиления второго каскада из (3-55) 50-300
KV2— 300 + 27,8 (50 + 1) ~ 8*75;
/^2=20 lg 8,75 = 18,8 дб,