Файл: Преподаватель Н. Н.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.12.2023

Просмотров: 67

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.





Целью расчета является определение величин элементов схемы, наличие кото- рых приводит к появлению частотных искажений усиливаемого сигнала в низ- кочастотной области (НЧ-областъ). Такими элементами в данной схеме явля- ются:

  1. Входной разделительный конденсатор СР.ВХ в цепи «источник сигнала - вход- ная

цепь».

  1. Конденсаторы CЭi в цепях эмиттеров и СИi в цепях истоков транзисторов кас- кадов по схемам с ОЭ и ОИ.

  2. Трансформатор междукаскадной связи и выходной трансформатор каскада УМ. Для трансформаторов рассчитывается допустимая индуктивность первич- ной обмотки L1i.

Кроме перечисленных характерных элементов, в схеме могут быть эле- менты, наличие которых определяется особенностями схемотехники отдельных каскадов, например, конденсатор C в схеме ДТУМ. Конденсатор СФiфильтра в цепи питания входного каскада.

Расчет усилителя в НЧ-области производится после составления принци- пиальной схемы, когда известно общее количество перечисленных элементов. Их комплексное действие приводит к уменьшению модуля сквозного коэффици- ента усиления усилителя по напряжению в НЧ-области │????̇ eH│ по сравнению с величиной Ке на средних частотах, и появлению частотных искажений сигнала. Коэффициент частотных искажений, вносимых усилителем на нижней рабочей частоте fН, определяется по формуле:



















7ПЭба1.2.04.00000ПЗ



















Изм.

Кол.уч

Лист

Док.

Подпись

Дата

Разраб.

АлексеенкоАВ.








Расчетусилителяв

областинизкихчастот

Лит.

Лист

Листов

Руковод.

ЛюбушкинаН.Н.







У

26

4

Проверил










КафедраПЭ

Н.Контр.










Утверд.














где МНi- коэффициент частотных искажений, вносимых i элементом схемы;

n – число элементов схемы, вносящих частотные искажения в НЧ-области. Для данной схемы (см. рисунок 11) это 2 разделительных конденсатора, 1 эмиттер- ный конденсатор, 1 конденсатор в в цепи истока, 1 конденсатор в ДТУМ, 2 пер- вичные

обмотки трансформаторов, 1 фильтр в цепях питания ВхК всего n=8.

Так как нижней рабочей частотой fH принято считать частоту усиливае- мого сигнала, на которой │????̇ eH│ уменьшается относительно Ке в √2 раз (что со- ответствует спаду амплитудно-частотной характеристики на 3 дБ), должно вы- полняться условие: MH √2.

Расчет схемы производится в следующей последовательности.

  1. Задается допустимый коэффициент частотных искажений, выделяемый на каждый фильтр в цепях питания КПУ, МН.Фi = 1,02 1,03. Этот параметр исполь- зуется при расчете емкости конденсатора СФi. Определяется общий коэффициент частотных искажений, отводимый на все фильтрующие цепи по формуле:

???? 1

МН.Ф = МН.Ф???? = 1,02 = 1,02

????=1 ????=1

где m=1 число фильтров для данной схемы.

  1. Чтобы снизить величину ёмкости конденсаторов в цепи эмиттера и в ДТУМ назначим им коэффициент частотных искажений больше: MHСэ=1,085 и M=1,06.

Определяется общий коэффициент частотных искажений, отводимый на осталь- ные элементы схемы:

M*H MH/(MH.Ф MHСэ M)=√2/(1,02∙1,06)=1,23.

  1. Коэффициент частотных искажений M*H распределяется равномерно между всеми искомыми элементами схемы, определяется коэффициент частотных ис- кажений МНi, выделяемый на каждый элемент по формуле:
















7ПЭба1.2.04.00000ПЗ

Лист
















33

Изм.

Лист

докум.

Подпись

Дата



(????−????−2)

???? = √???? = 5√1,23 = 1,042.

???????? ????

4. Определяются величины элементов схемы:

- емкость входного разделительного конденсатора на входе УНЧ:

.вх1

2 f (R R ) M2 H1 1

H Г ВХ

1 0,0059 мкФ.

2100 (500 0,92 106 )  1,0422 1

где RBX1 - входное сопротивление каскада на средних частотах;

  • емкость конденсатора СИ1 в цепи истока транзистора 1-го каскада по схеме с ОИ

C 1 1 21,98мк

2 f RИ1 M2 2 1 2100 390 1,0422 1

И1

Н

H 1 S R 11,48 103 390

И1

    • емкость конденсатора СЭ в цепи эмиттера транзистора предвыходного каскада:

C 1 1 467,27мкФ.

Э 2 f R M2 1 2100 8,09  1,0852 1

H ЭКВ НСэ

где

11Э + ????ВЫХ(????−1)‖????Д 1

????ЭКВ = ( 1 + ) ????Э =

21Э 22Э

1,5 103 + 5,41 10322,89 103 1

= ( 1 + 700 ) −3 240 = 8,09 Ом,

0,15 10

где RВЫХ(i-1) - выходное сопротивление предыдущего (i - 1)-го каскада на средних частотах, т.е. каскада с ОИ.

Сопротивление делителя предвыходного каскада:

1 1 −1

????Д = (???? + ???? )

1 2

1 1 −1

????Д = (180 103 + 33 103) = 22,89 кОм.

    • емкость конденсатора междукаскадной связи
















7ПЭба1.2.04.00000ПЗ

Лист
















34

Изм.

Лист

докум.

Подпись

Дата















Ф.

























1 1

2 f (R R ) M2 Н4 1

H ВЫХ1 ВХ2

1 0,80мкФ.

2100 (5,41103 1,42 103 )  1,062 1

где RВЫХ1 - выходное сопротивление 1-го каскада на средних частотах; RBX2 входное сопротивление 2-го каскада на средних частотах;

  • емкость конденсатора С во входной цепи ДТУМ:

C 1

2 f[R(h n2 / h)] M2 НС1

H 2 11Э Т.ВХ 22(i1)
1 2022 мкФ.

2100 [2,7 (2,28 0,042 / 0,15 103 )]  1,062 1

где h 22Э(i-1) – выходная проводимость транзистора предоконечного КПУ; nT.BX коэффициент трансформации входного трансформатора.

  • индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора ОТУМ:

????????≈1(1/ℎ22Э????) 2,11 103(1/0,15 10−3)

????11 ≥ = = 8,75 Гн.

2???????????? √????2 1 2???? 1001,0422 1

????6

  • индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора ДТУМ:

????????≈ПЛ(1/ℎ22Э) 3,97(1/0,091)

????12 ≥ = = 15,88 мГн,

2???????????? √????2 1 2???? 100 1,0422 1

????7

где выходная проводимость 22Э транзистора ДТУМ по графику выходных ВАХ равна (см. рисунок 4):

∆????К2 1

22Э = ∆???? = 11 = 0,091 См.

КЭ2

Конденсаторы выбираются по величине емкости и допустимому напряже- нию, которое определяется:

  • для входного разделительного конденсатора СР.ВХ UДОП=1,5∙UВХ.П=1,5∙(UЗИП + UИП)=1,5∙(0,5 + 0,4) =1,35 В,

где UВХ.П - напряжение в точке подключения СР.ВХ к входной цепи ВхК в режиме покоя;

  • для разделительного конденсатора СP1
















7ПЭба1.2.04.00000ПЗ

Лист
















35

Изм.

Лист

докум.

Подпись

Дата







UДОП 1,5∙UВЫХ.Пi UВХ.П(i1) =1,5∙(( UСИП + UИП) – (UбЭП + UЭП)) =

=1,5∙ │((9 + 0,4) ( 0,6 + 2))│=10,2 В,

где UВЫХ.Пi - напряжение в точке подключения СPi к выходной цепи i-го каскада в режиме покоя, т.е. 1-го каскада с ОИ;

U ВХ.П(i+1) - напряжение в точке подключения СPi к входной цепи (i + 1)-го кас- када в режиме покоя, т.е. 2-каскада с ОЭ;

  • для конденсаторов в цепи истока СИi

UДОП1 = 1,5∙UИП=1,5∙0,4 =0,6 В;

    • для конденсаторов в цепях эмиттера СЭ:

UДОП2 = 1,5∙UЭП=1,5∙2=3 В;

    • для конденсатора С в схеме ДТУМ:

UДОП = 1,5∙UбЭП=1,5∙0,64=0,96 В.

По справочнику выбираем электролитические конденсаторы для рассчи- танных значений емкостей и напряжения, например, типа К50-96 [6]. Это совре- менные малогабаритные алюминиевые оксидно-электролитические конденса- торы с интервалом температур среды при эксплуатации от -60 до +105°C.

Также используем не полярные фольгированные полиэтилентерефталант- ные конденсаторы типа К73-9 и К73-17, которые предназначены для работы в цепях постоянного, переменного, и пульсирующего токов.
















7ПЭба1.2.04.00000ПЗ

Лист
















36

Изм.

Лист

докум.

Подпись

Дата