_WELCOMETO Radioland

Главная Схемы Документация Студентам Программы Поиск Top50  
Поиск по сайту



Навигация
Главная
Схемы
Автоэлектроника
Акустика
Аудио
Измерения
Компьютеры
Питание
Прог. устройства
Радио
Радиошпионаж
Телевидение
Телефония
Цифр. электроника
Другие
Добавить
Документация
Микросхемы
Транзисторы
Прочее
Файлы
Утилиты
Радиолюб. расчеты
Программирование
Другое
Студентам
Рефераты
Курсовые
Дипломы
Информация
Поиск по сайту
Самое популярное
Карта сайта
Обратная связь

Студентам


Студентам > Курсовые > Расчет многокаскадного усилителя

Расчет многокаскадного усилителя

Страница: 1/2

 

ЭТАП №1

 

Исходные данные для расчета .

 

Еп=10 В; Rи=150 Ом; Rк=470 Ом; Rн=510; Сн=15 пФ ;Tмин=-30град; Тmax=50град;

Требуемая нижняя частота : Fн=50 кГц.

Используемый тип транзистора:  КТ325В (Si ;  N-P-N ; ОЭ)

Нестабильность коллекторного тока  - 

Параметры транзистора:

 

Граничная частота - Fгр =  800Мгц.

Uкбо(проб)=15В.

Uэбо(проб)=4В.

Iк(мах)=60мА.

Обратный ток коллектора при Uкб=15В : Iкбо<0.5мкА  (при Т=298К).

Статический коэффициент усиления тока базы в схеме с ОЭ: h21=70…210.

Емкость коллекторного перехода: Ск<2.5пФ.(при Uкб=5В)

rкэ(нас.)=40 Ом.

Постоянная времени цепи обратной связи: tк<125 нс.

Для планарного транзистора - технологический параметр  = 6.3

 

Предварительный расчет.

 

Исходя из значений Еп и Rк , ориентировачно выберем рабочую точку с параметрами Uкэ=4В и Iкэ=1мА.

Типичное значение , для кремниевых транзисторов: Uбэ=0.65В.

Uкб=Uкэ-Uбэ = 3.35В

=2.857 пФ.

=275Ом - Объемное сопротивление базы.

Iб = Iкэ/h21 = 8.264e-6 - ток базы.     Iэ = Iкэ - Iб = 9.9e-4 -  ток эмиттера.

rэ = 26е-3/Iэ = 26.217 - дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода.

Параметр  n = rэ/rб  +   1/h21 = 0.103  (Нормированное относительно Fгр значение граничной частоты)

 

Для дальнейших расчетов  по заданным искажениям  в области нижних частот  зададимся     коэффициэнтами  частотных искажений .

Пускай доля частотных искажений , вносимых на нижней  частоте разделительным конденсатором Ср , окажеться  в к=100  раз меньше  чем конденсатором  Сэ , тогда коэффициенты частотных искажений

равны: Мнр = 0.99 , а  Мнэ = 0.71( Определяются  по графику)

 

 = 2.281е-8  Ф;- емкость разделительного конденсатора.

Оптимальное напряжение на эмиттере  выбирается из условия :Uэ = Еп/3, это позволяет определить величину Rэ.

Rэ =  =3.361е3 Ом;

=3.361В - Напряжение  на  эмиттере.

Rф=(Еп - Uкэ)/Iкэ - Rк - Rэ = 2.169е3  Ом;- сопротивление RC - фильтра в коллекторной цепи.

 

Применение Н.Ч. - коррекции позволяет использовать разделительный конденсатор меньшей емкости.

= 4.062е-9 Ф;- скорректированное значение разделительного конденсатора.

= 9.551е-10  Ф; -  емкость фильтра в цепи коллектора.

 = 7.889е-8 Ф;- Емкость эмиттера.

Расчет цепи делителя , обеспечивающей заданную температурную  нестабильность коллекторного тока.

 

 

= 1.487е-6 А; - неуправляемый ток перехода коллектор-база.

=0.2 В; -сдвиг входных характеристик .

 =3.813е-5 А. -ток делителя.

 = 1.052e5 Ом

=1.291e5Ом

 

 Номиналы элементов, приведенные к  стандартному ряду.

Rф=2.2е3 Ом;  Rэ=3.3е3Ом; Rб1=1е5Ом ; Rб2=1.3е5 Ом; Cр= 4е-9 Ф; Cф= 1е-9 Ф; Cэ=7е-8Ф;

 

Оценка результатов в программе  «MICROCAB»

1. Оценка по   постоянному току.

 

 

2.1А.Ч.Х. -  каскада.

 

 

2.2 А.Ч.Х. - по уровню 07.

 

 

 

 Реализуемые схемой  - верхняя частота - Fв = 2.3Мгц   и коэффициент усиления  К = 22Дб = 12.6

 

 

ЭТАП №2

 

Задание: Обеспечить за счет выбора элементов либо модернизации схемы

 увеличение К в два раза(при этом Fв - не должно уменьшаться) и проверить правильность расчетов на Э.В.М.

 

РАСЧЕТ.

 

Требования к полосе частот и коэффициенту усиления:

 К = 44Дб = 158  Fн =50 Кгц  Fв =2.3Мгц

 

Uкб=Uкэ-Uбэ = 4.35В

=2.619 пФ.

=300Ом - Объемное сопротивление базы.

 

Оценка площади усиления и количества  каскадов

в усилителе.

=8.954 е7 Гц - Максимальная площадь усиления дифференциального каскада.

Ориентировачное количество каскадов определим по номограммам ,

так как  =39  , то усилитель можно построить на двух некорректированных каскадах.

Требуемая верхняя граничная частота для случая , когда N = 2 ( с учетом , что фn =  =0.64)

Fв(треб)=Fв/фn = 3.574е6 Гц

Требуемый коэффициент усиления одного каскада К(треб)== 12.57

Требуемая нижняя граничная частота Fн(треб)=FнХфn =3.218e4

Реализуемая в этом случае  площадь усиления =4.5е7 Гц

 

 

 

 

 

 

 

Расчет первого (оконечного) каскада.

 

Определим параметр  = 1.989

Оптимальное значение параметра =0.055

Этому значению параметра  соответствует ток эмиттера равный:

Iэ = =2мА

Соответственно  Iкэ =  = 2мА                        и                     Iб = = 1.5е-5 А .

rэ =  = 14.341 Ом  - дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода.

  = 1.388е-11Ф; - емкость эмиттерного перехода.

 = 1.75е3 Ом

= 3.562е-9 сек  -  постоянная времени транзистора.

 = 0.008 - относительная частота.

 

Высокочастотные Y- параметры  оконечного каскада.

 

 = 0.061 См- Проводимость прямой передачи ( крутизна транзистора).

 = 3е-14 Ф- Входная емкость транзистора .

 = 5.02 е-11 Ф -Выходная емкость транзистора.

 =  5.456 е-6 См  -  Проводимость обратной передачи.

 = 5.027 е-4 См - Входная проводимость транзистора.

 = 4.5е-11 Ф - Входная емкость транзистора.

Реализуемая  в этом случае площадь усиления :

 = 1.165е8 Гц 

Заданный коэффициент усиления обеспечивается при сопротивлении коллектора:

 

= 347.43 Ом

 

 

 

 

 

 

 

Расчет элементов по заданным искажениям в области нижних частот.

 

 = 3.294е-8 Ф;- емкость разделительного конденсатора.

 

Rэ =  =1.68е3 Ом;

=3.077В - Напряжение на эмиттере.

Rф=(Еп - Uкэ)/Iкэ - Rк - Rэ = 704.5  Ом;- сопротивление RC - фильтра в коллекторной цепи.

 

Применение Н.Ч. - коррекции позволяет использовать разделительный конденсатор меньшей емкости.

= 1.088е-8 Ф;- скорректированное значение разделительного конденсатора.

= 7.87е--9 Ф; -  емкость фильтра в цепи коллектора.

 = 2.181е-7 Ф;- Емкость эмиттера.

Расчет цепи делителя , обеспечивающей заданную температурную  нестабильность коллекторного тока.

 

  =4.351е-5 А. -ток делителя.

 = 8.566е4 Ом

=1.07е5 Ом

 

 

Расчет второго (предоконечного) каскада.

 

Реализуемая площадь усиления и параметр  для  предоконечного  каскада.

=9е7 Гц                                     =0.04



12