Файл: Методические указания к курсовому проектированию для студентов iiiiv курсов рэф.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 319

Скачиваний: 4

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

еличины этих емкостей обычно приво­дятся в справочниках и могут быть непосредственно использованы при расчетах. Для маломощных полевых транзисторов величины этих емкостей слабо зависят от положения рабочей точки транзистора и поэтому не требуют какого-либо пересчета. Часто в отечественных справочниках вместо емкостей , и приводятся емкости , , .


10. Определение числа
предварительных каскадов
Как следует из разд. 4, число предварительных каскадов зависит от требуемого коэффициента усиления этих каскадов , от допустимого времени установления и параметров используемого усилительного элемента.

Коэффициент усиления предварительных каскадов

, (10.1)

а их время установления

, (10.2)

где А =1.5...2 – запас по усилению, K = U2m/U1m, tу – общий коэффициент усиления и время установления всего усилителя, индексы «вх», «вых» означают принадлежность данного параметра соответственно к входной и выходной цепи усилителя.

Коэффициент и время определены при расчетевыходного каскада, а коэффициентом и временем надозадаться, в зависимости от схемного решения этого каскада. А это решение, в свою очередь, зависит от требуемого от усилителя входного сопротивления (табл. 11). Если входной каскад – эмиттерный повторитель, то

, а . Если же входной каскад выполнен на полевом транзисторе, то , а .Таблица 11

Требуемое
входное сопротивление, кОм
Тип транзистора
Схема включения

< 0.6
Биполярный
С общим эмиттером

0.6...10
Биполярный
С ОЭ и последовательной ООС или эмиттерный повторитель

10...30
Полевой с управляющим p–n-переходом
С общим истоком или истоковый повторитель

> 30
Полевой с изолированным затвором
С общим истоком или истоковый повторитель
1   2   3   4   5   6
Определив из (10.1) и (10.2) требуемый коэффициент усиления и допустимое время установления ,задаемся ориентировочно числом предварительных каскадов (табл. 12).Таблица 12

Kпр
Десятки
Сотни
Тысячи
Десятки тысяч

N
1...2
2...3
3...4
> 4
Определяем коэффициент усиления одного каскада предварительного усилителя (10.3)и требуемое для его реализации активное сопротивление нагрузки переменному току , (10.4)где g21– проводимость прямой передачи транзистора в предварительных каскадах.Находим импульсную добротность некорректированного каскада ОЭ, которую мы можем реализовать на данном транзисторе и при данной нагрузке , (10.5)где – выходная, а – входная емкость транзистора.Если выполняется условие , (10.6)то это означает, что транзистор в предварительных каскадах, их схемное решение и число каскадов выбраны верно. Если же условие (10.6) не выполняется, то можно увеличить число каскадов N, тем самым снизив требования к добротности Ди, либо применить эмиттерную коррекцию, которая позволит увеличить добротности Д
ипримерно, на 30 %, т.е. выражение (10.6) примет вид . (10.7)Применение эмиттерной коррекции имеет смысл, если она позволяет уменьшить число каскадов хотя бы на один. Пример. Определить (ориентировочно) число каскадов предварительного усиления на транзисторе, имеющем следующие параметры: g21= 18 мСм, = 1,67 мкс, rБ = 20 Ом и СК = 4 пФ. Каскады предполагаются идентичными. Предварительный усилитель должен обеспечить и .Из табл. 10.2 выбираем N = 3, тогда один каскад будет давать усиление: Находим активное сопротивление нагрузки переменному току:Определяем добротность каскада ОЭ без коррекции, которую можно реализовать (Дир): ,Определяем добротность каскада, которая нам требуется, т.е. рассчитываем правую часть выражения (10.6):Поскольку , это означает, что трехкаскадный предварительный усилитель на выбранном транзисторе позволяет обеспечить требуемые от него параметры (коэффициент усиления не менее 330 и время установления не более 0.5 мкс). Так как неравенство (10.6) выполняется с большим запасом, то следует проверить возможность реализации этого предварительного усилителя на двух каскадах. При , , ,
Находим реализуемую добротность:Определяем требуемую добротность:Так как условие не выполняется, то реализация предварительного усилителя с заданными параметрами с помощью двух некорректированных каскадов невозможна.Если же в этих каскадах применить эмиттерную коррекцию, то, воспользовавшись (10.7), получим 6.5 > 5.12, т.е. за счет применения коррекции нам удалось сократить число каскадов на один. Это вариант и принимаем за исходный при дальнейшем расчете.Приведенная методика определения числа каскадов является приближенной. В частности, предполагается, что все каскады нагружены на одинаковую емкость – входную емкость каскада с ОЭ, которая изменяется с изменением его коэффициента усиления. Однако для предвыходного каскада это не так. Во-первых, она по величине может быть значительно больше, во-вторых, эта емкость не зависит от числа предварительных каскадов, т.е. от их коэффициентов усиления. Кроме того, могут возникнуть трудности с реализацией требуемой величины сопротивления R2 (10.4) для получения заданного коэффициента усиления. Поэтому выводы о правильности ориентировочного выбора числа каскадов можно будет сделать после того как мы произведем расчет предвыходного каскада. Желательно, чтобы время установления всех каскадов (выходного, предвыходного, предварительных и вход­ного) заметно не отличалось друг от друга. Поэтому, возможно, при расчете предварительных каскадов придется произвести перераспределение их коэффициентов усиления, т.е. при неизменном общем коэффициенте усиления на предвыходной положить меньший коэффициент, чем на другие каскады. Может быть, придется пересмотреть расчет выходного каскада, чтобы уменьшить его коэффициент усиления (для уменьшения входной динамической емкости) либо его время установления или уменьшить оба параметра одновременно.Список рекомендуемой литературы

  1. Варшавер В. А. Расчет и проектирование импульсных усилителей. Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., доп. – М.: Высш. шк., 1975.

  2. Проектирование усилительных устройств на транзисторах / Под ред. Г. В. Войшвилло. – М.: Связь, 1972.

  3. Дуркин В. В. Аналоговые электронные устройства: Конспект лекций. – Новосибирск: Изд-во НГТУ. – Ч. 1, 1997.

  4. Дуркин В. В. Аналоговые электронные устройства: Конспект лекций. – Новосибирск: Изд-во НГТУ. – Ч. 2, 2001.

  5. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники / Пер. с англ. – М., 1998.

  6. Остапенко Г. С. Усилительные устройства: Учеб. пособие для вузов. – М., 1986.

  7. Единая система конструкторской документации. Основные положения. – М.: Изд-во стандартов, 1985 (или более поздние издания).

  8. Разевиг В. Д. Система схемотехнического моделирования
    Micro Cap 6.0. – М.: Солон, 2001.

  9. Анализ электронных схем в среде Micro Cap V: Лабораторный практикум для студентов III–IV курсов специальности 200700 всех форм обучения / М. Я. Котляр. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000

  10. Устройства приема и обработки сигналов: Метод. указания к курсовому проектированию для студентов IV–V курсов радиотехнических специальностей факультета РЭФ (№ 2124) / А.В. Киселев,
    С.В. Тырыкин. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001.

  11. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам / Под ред. Н. Н. Горюнова. – М.: Энергия, 1978.

  12. Транзисторы и их зарубежные аналоги. Справочник. В 4 томах / Под ред. В.М. Петухова. – М.: ИП РадиоСофт, 1999.

Смотрите также файлы