Санкт-Петербургский государственный электротехнический

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет «ЛЭТИ»

Кафедра РЭС

Вариант 14

Пояснительная записка с курсовому проекту:

«Схемотехническое проектирование усилителя импульсных сигналов»

Выполнил: Руско М. В. Факультет: РТ Группа: 0106 Проверил: Орлов В. В.

Санкт-Петербург

2012 г.

Содержание:

	Задание на проектирование
1.	Выбор типа проводимости транзисторов
2.	Синтез конфигурации схемы питания усилительных каскадов постоянными напряжениями и токами
3.	Выбор значения начального тока в каскадах
4.	Расчет элементов схемы из условия обеспечения требуемого значения тока коллектора
5.	Анализ воздействия дестабилизирующих факторов на работу каскада на постоянном токе
6.	Мероприятия по снижению влияния источников нестабильности
7.	Оценка предельно допустимого сопротивления нагрузки
8.	Организация конфигурации схемы для обеспечения ее работы на переменном токе
9.	Определение значения коэффициента усиления тракта в целом
10.	Оценка значения коэффициента усиления тракта в целом
	Список литературы

Задание на проектирование:

Структура усилителя	Еп+, В	Еп-, В	tн, нс	∆ %	tи, мкс	Сн пФ	Rн, кОм	Rс, Ом	tmax, oC	tmin, oC	Um, В
OЭОЭОБ							2,0			-40	-6

Номинальные значения основных параметров:

1. Сопротивление базовой области rб = 30 Ом;

2. Коэффициент усиления по току в схеме ОЭ h21э =100;

3. Обратный ток эмиттерного перехода Iоэ = А;

4. Напряжение Эрли – Uer = 150 В;

5. Наибольший ток коллектора Ikmax = 0.3 A;

6. Паразитная емкость перехода база-коллектор Ск =1.5 пФ;

7. Модуль коэффициента усиления по току в схеме ОЭ на частоте 250 МГц = 4;

8. Tехнологический разброс номинального напряжения Б-Э

9. Pазброс коэффициента передач тока базы в схеме с ОЭ

1. Выбор типа проводимости транзисторов:

Схема ОЭ-ОЭ-ОБ

2. Синтез конфигурации схемы питания усилительных каскадов постоянными напряжениями и токами:

3. Выбор значения начального тока в каскадах:

Выбираем в первом каскаде на транзисторе VT1 ток коллектора и, соответственно, ток эмиттера равный 2 мА, ток коллектора транзисторов VT2 и VT3 равный 4 мА.

4. Расчет элементов схемы из условия обеспечения требуемого значения тока Iко:

Выбираем В; В; ;

Будем полагать, что падение напряжения на =3B, а на В;

Расчет токов делителей:

;

;

;

Расчет сопротивлений:

R7 рассчитываем исходя из условия линейного режима работы транзистора при формирование предельного значения импульса на выходе:

;

Выбираем величины резисторов из стандартного ряда сопротивлений:

5. Анализ воздействия дестабилизирующих факторов на работу каскада на постоянном токе:

Расчет нестабильностей:

;

Расчет g – параметров:

Расчет и транзисторов:

Расчет нестабильности выходного напряжения :

В результате общая нестабильность выходного напряжения трехкаскадного усилителя равна 0.297 В.

6. Мероприятия по снижению влияния источников нестабильности:

Изменение конфигурации схемы, обеспечивающее создание в ней петли ООС:

Требуется корректировка (уменьшение) сопротивления и , т.к. изменились условия протекания тока.

Расчет петлевой передачи:

7. Оценка предельно допустимого сопротивления нагрузки:

1. Определение требуемого значения верхней граничной частоты для заданной длительности фронта импульса:

2. Вычисление значений граничных частот ƒ_S и ƒ_Sƒ:

C введением ООС глубиной 2:

3. Определение значений спадов АЧХ на верхней граничной частоте.

4. Оценка общего спада АЧХ, возникающего вследствие инерционных свойств транзисторов:

5. Вычисление значений паразитных емкостей в каскадах:

Входные емкости:

Выходные емкости:

Паразитные емкости:

6. Оценка спада НАЧХ входной цепи на верхней граничной частоте:

Проводимость, шунтирующая входную емкость усилительного тракта:

спад НАЧХ на входе находится в пределах нормы.

7. Определение допустимого значения спада НАЧХ в целом вследствие шунтирующего влияния паразитных емкостей:

8.Распределение общих допустимых искажений между звеньями:

соотношение долей общих искажений между 1, 2 и 3 каскадами как 0:1:2.

9. Определение предельно допустимых проводимостей коллекторных цепей.

10. Вычисление предельно допустимых значений коллекторных сопротивлений R’_к, выступающих в роли основных элементов общей проводимости.

Требуется разделение коллекторной цепи первого каскада конденсатором.

8. Организация конфигурации схемы для обеспечения ее работы на переменном токе:

Вводим в схему разделительные и блокировочные конденсаторы, с помощью которых формируется требуемая схема включения транзистора на переменном токе.

Для повышения стабильности и определенности свойств каскадов ОЭ на переменном токе вводим в эмиттерную цепь транзистора сопротивление R_ƒ:

9. Определение значений емкостей разделительных и блокировочных конденсаторов:

1. Распределение общего допустимого спада ПХ между звеньями тракта.

1 каскад 2 каскад 3 каскад

2. Определение граничных частот звеньев тракта.

3. Вычисление требуемых емкостей разделительных и блокировочных конденсаторов:

4. Оценка нижней граничной частоты и определение емкостей блокировочных конденсаторов, стоящих в цепях коллекторов:

5. Оценка значения емкости конденсатора обратной связи:

10. Оценка значения коэффициента усиления тракта в целом:

Общий сквозной коэффициент усиления трехкаскадного усилительного тракта равен К=К_ВХК₁К₂К₃, где К_ВХ, К₁, К_2, К₃ – коэффициенты передачи входной цепи и трех следующих за ней каскадов:

Список литературы:

Павлов В. Н. «Аналоговая схемотехника. Схемотехническое проектирование усилителя импульсных сигналов. Учебное пособие по курсовому проектированию.» СПб ГЭТУ, 1996.

Дата добавления: 2015-11-04