Новости Словари Конкурсы Бесплатные SMS Знакомства Подари звезду
В нашей
базе уже
59876
рефератов!
Логин

Пароль

Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на би

Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на би.
Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах РАСЧЕТ КОРРЕКТИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ ШИРОКОПОЛОСНЫХ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ НА
БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Цель работы – получение законченных аналитических выражений для
расчета коэффициента усиления, полосы пропускания и значений элементов
корректирующих цепей наиболее известных и эффективных схемных решений
построения усилительных каскадов на биполярных транзисторах (БТ).
Основные результаты работы – вывод и представление в удобном для
проектирования виде расчетных соотношений для усилительных каскадов с
простой индуктивной и истоковой коррекциями, с четырехполюсными
диссипативными межкаскадными корректирующими цепями четвертого
порядков, для входной и выходной корректирующих цепей. Для всех
схемных решений построения усилительных каскадов на БТ приведены
примеры расчета.


ВВЕДЕНИЕ

В теории усилителей нет достаточно обоснованных доказательств
преимущества использования того либо иного схемного решения при разработке
конкретного усилительного устройства. В этой связи проектирование
широкополосных усилителей во многом основано на интуиции и опыте
разработчика. При этом, разные разработчики, чаще всего, по-разному решают
поставленные перед ними задачи, достигая требуемых результатов. Данная
работа предназначена для начинающих разработчиков широкополосных усилителей
и содержит: наиболее известные и эффективные схемные решения построения
широкополосных усилительных каскадов на БТ; соотношения для их расчета по
заданным требованиям; примеры расчета. Поскольку, как правило,
широкополосные усилители работают в стандартном 50 либо 75-омном тракте,
соотношения для расчета даны исходя из условий, что оконечные каскады
усилителей работают на чисто резистивную нагрузку, а входные каскады
усилителей работают от чисто резистивного сопротивления генератора.


1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

В соответствии с [1, 2, 3], приведенные ниже соотношения для расчета
усилительных каскадов основаны на использовании эквивалентной схемы
замещения транзистора приведенной на рисунке 1.1, либо на использовании его
однонаправленной модели [2, 3] приведенной на рисунке 1.2.

[pic]

Рисунок 1.1 - Эквивалентная схема Джиаколетто

[pic]

Рисунок 1.2 - Однонаправленная модель
Значения элементов схемы Джиаколетто могут быть рассчитаны по
паспортным данным транзистора по следующим формулам [1]:

[pic] [pic] [pic]

[pic]

[pic]=3 - для планарных кремниевых транзисторов,
[pic]=4 - для остальных транзисторов,

[pic]; [pic]; [pic];

где [pic] - емкость коллекторного перехода; [pic] - постоянная времени цепи
обратной связи; [pic] - статический коэффициент передачи тока в схеме с
общим эмиттером; [pic] - граничная частота коэффициента передачи тока в
схеме с общим эмиттером; [pic] - ток эмиттера в рабочей точке в
миллиамперах.
В справочной литературе значения [pic] и [pic] часто приводятся
измеренными при различных значениях напряжения коллектор-эмиттер [pic].
Поэтому при расчетах [pic] значение [pic] следует пересчитать по формуле
[1]

[pic],

где [pic] - напряжение [pic], при котором производилось измерение [pic];
[pic] - напряжение [pic], при котором производилось измерение [pic].
Поскольку [pic] и [pic] оказываются много меньше проводимости нагрузки
усилительных каскадов, в расчетах они обычно не учитываются.
Элементы схемы замещения приведенной на рисунке 1.2 могут быть
рассчитаны по следующим эмпирическим формулам [4]:

[pic], [pic], [pic], [pic],

где [pic] - индуктивность вывода базы; [pic] - индуктивность вывода
эмиттера; [pic] - предельное значение напряжения [pic]; [pic] - предельное
значение постоянного тока коллектора.
При расчетах по эквивалентной схеме, приведенной на рисунке 1.2, вместо
[pic] используют параметр [pic] - коэффициент усиления транзистора по
мощности в режиме двухстороннего согласования [2], равный:

[pic]=[pic] (1.1)

где [pic] - частота, на которой коэффициент усиления транзистора по
мощности в режиме двухстороннего согласования равен единице; [pic] -
текущая частота.



2 РАСЧЕТ НЕКОРРЕКТИРОВАННОГО КАСКАДА С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ

2.1 ОКОНЕЧНЫЙ КАСКАД

Схема каскада по переменному току приведена на рисунке 1.3, где [pic] -
сопротивление нагрузки; [pic] - сопротивление в цепи коллектора.
[pic]
Рисунок 2.1 - Схема оконечного некорректированного каскада.

При отсутствии реактивности нагрузки, полоса пропускания каскада
определяется параметрами транзистора. В соответствии с [1] коэффициент
усиления каскада в области верхних частот можно описать выражением:
[pic],
где [pic]; (1.2)
[pic] (1.3)
[pic]; (1.4)
[pic]; (1.5)
[pic][pic].
При заданном уровне частотных искажений
[pic],
верхняя частота [pic] полосы пропускания каскада равна:
[pic]=[pic]. (1.6)
Входное сопротивление каскада может быть аппроксимировано параллельной
RC цепью [1]:
[pic]; (1.7)
[pic]=[pic] (1.8)
Пример 1.1. Рассчитать [pic], [pic], [pic], [pic] каскада, приведенного
на рисунке 1.3 при использовании транзистора КТ610А ([pic]=5 Ом, [pic]=1
Ом, [pic]=0,0083 Сим, [pic]=4 пФ, [pic]=160 пФ, [pic]=1 ГГц, [pic]=120,
[pic]=0,95 А/В, [pic]=0,99, [pic]=55 мА), и условий: [pic]=50 Ом;
[pic]=0,9; [pic]=10.
Решение. По известным [pic] и [pic] в соответствии с (1.2) имеем
[pic]=10,5 Ом. Зная [pic] находим [pic]=13,3 Ом. По формуле (1.3) найдем
[pic]=1,03(10-9с. Подставляя известные [pic] и [pic] в соотношение (1.6)
получим [pic]=74,9 МГц. По формулам (1.7) и (1.8) определим [pic]=196 пФ,
[pic]=126 Ом.

2.2 ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КАСКАД

Схема каскада по переменному току приведена на рисунке 1.4, где [pic]-
сопротивление в цепи коллектора; [pic], [pic]- входное сопротивление и
входная емкость нагружающего каскада.

[pic]

Рисунок 2.2 - Схема промежуточного некорректированного каскада.

В соответствии с [1] коэффициент усиления каскада в области верхних
частот описывается выражением:
[pic],
где [pic]= [pic]([pic] (1.9)
[pic]
Умар.Ш. был тут !!!!!
 
давайте изгоним мат !!!
 
ДОБРОЙ НОЧИ ОТ Ъ
ЛОКИ ИНО
 
ДМК МЭ
 
где инфааа?