Сущность процесса усиления - получения копии входного сигнала большей мощности. Расчет импульсного усилителя, рассчитанного на транзисторах и на базе интегральных микросхем. Расчет структурной схемы, оконечного, предоконечного, предварительного каскада.
Усилением называют процесс получения копии входного сигнала большей мощности, а техническое устройство, реализующее процесс усиления называют усилителем электрических сигналов. Классификацию усилителей также можно проводить по схемотехнике их построения, так, например, существуют магнитные усилители, усилители на транзисторах, усилители на электронных лампах, усилители на базе интегральных схем.Предоконечный и предварительный каскады строим также по схеме с ОЭ. Такое входное сопротивление усилителя при заданной длительности фронта импульса 0,07 мкс может обеспечить входной каскад, построенный по схеме с ОК [1, 2]. Предположим, что усилитель будет состоять из четырех каскадов. Задавшись коэффициентами усиления оконечного каскада KUOK=17,5 и входного каскада KUBK=0,9, определим коэффициенты усиления промежуточных каскадов: Ku ПР= Ku ПОК= (Ku a/Ku ОК?Ku ВК)0,5=(4750/0,9?17,5)0,5=17,36»17,5(1.1) Предположим, что каждый каскад вносит одинаковое искажения, тогда: Длительность фронта импульса, формируемая одним каскадом нс(1.2) где n=4-число каскадов усилителя.Выберем транзистор, на котором будет построен оконечный каскад. Построим линию нагрузки для постоянного тока на семействе выходных характеристик транзистора КТ325А. 2) Uкэ=0, Ik=Ik max=Ек/R_=19/1000=19 МА(2.2) где сопротивление R_=Rk Rэ Roc принимаем равным 1000 Ом. Определяем эквивалентное сопротивление нагрузки каскада: Rэкв=Rk? Rвх ОК/(Rk Rвх ОК)=900?6000/(900 6000)=783 Ом(2.4) Для этого на семействе выходных характеристик строим кривую: Uкэ=4 В, Ік доп=Рк доп/Uкэ=0,225/4=56 МАПримем падение напряжения на сопротивлении Rэ" (Rэ"=Rэ Roc) равным: URЭ= (0,1..0,2)?Ek=0,1?19=1,9 В(3.1) Определяем номиналы сопротивлений Rб1 и Rб2 базового делителя. Определяем эквивалентное сопротивление нагрузки каскада: Rэкв=Rk?Rвх ОК/(Rk Rвх ОК)= 1200?3900/(1200 3900)=918 Ом(3.8) Зная требуемое значение коэффициента усиления каскада Ku=17,5, находим глубину отрицательной обратной связи: F=y21?Rэкв/Ku =0,25?918/17,5=13,1(3.9) Определяем номиналы сопротивлений Rэ и Roc: Roc= (F-1)/y21=(13,1-1)/0,25=48,3?48 Ом(3.10)Поскольку в предварительном каскаде используется транзистор КТ315Б, который был использован для построения предоконечного каскада, а режимы их работы одинаковы, то, очевидно, что значения номиналов сопротивлений Rk, Rб1, Rб2, Rct равны рассчитанным в главе 3. Определяем эквивалентное сопротивление нагрузки каскада: Rэкв=Rk?Rвх ПОК/(Rk Rвх ПОК)=1200?2950/(1200 2950)=853 Ом(4.1) Зная требуемое значение коэффициента усиления каскада Ku=17,5, находим глубину отрицательной обратной связи: F=y21?Rэкв/Ku =0,25?853/17,5=12,2(4.2) Рассчитаем сопротивление R0: R0=1/[y11 1/Rэкв Roc(y21 y11)/Rэкв]=1/[0,0025 1/853 45(0,25 0,0025)/853]=58,8 Ом(4.6)Входной каскад, как было установлено в главе 1, строим по схеме эммитерного повторителя. Определяем номиналы сопротивлений Rф и Rэ (принципиальная схема входного каскада приведена на рис. Определяем номиналы сопротивлений Rб1 и Rб2 базового делителя. Определяем эквивалентное сопротивление нагрузки каскада: Rэкв=Rэ?Rвх ПР/(Rэ Rвх ПР)=1200?2840/(1200 2840)=844 Ом(5.8) Находим глубину отрицательной обратной связи и коэффициент усиления каскада: F=1 y21?Rэ =1 0,25?1200=301(5.9)Поскольку нагрузка усилителя представляет собой малое сопротивление, на которое не могут работать большинство интегральных усилителей высокой частоты (УВЧ), то в усилителе на базе ИМС используем оконечный каскад, рассчитанный для транзисторного варианта. Задавшись коэффициентом усиления KU=17,5, определим число каскадов: n=lg(Ku a/ Ku ок)/lg(Kui )= lg(4750/0,9)/lg(17,5)=3(6.1) Распределим частотные искажения по каскадам. тфі=тф/ =0,07?10-6/ =35 нс(6.2) di=d/ =2,5/ =1,25 %(6.3) Такая микросхема представляет собой УВЧ, выполненный по каскодной схеме и предназначенный для использования в трактах изображения телевизионных приемников. Определим сопротивление резистора, определяющего коэффициент усиления микросхемы.
План
Содержание
Введение
1. Расчет структурной схемы
2. Расчет оконечного каскада
3. Расчет предоконечного каскада
4. Расчет предварительного каскада
5. Расчет входного каскада
6. Расчет усилителя на базе ИМС
Список использованной литературы
Введение
Усилением называют процесс получения копии входного сигнала большей мощности, а техническое устройство, реализующее процесс усиления называют усилителем электрических сигналов.
По виду усиливаемых сигналов существует большое количество усилителей, например усилители низких частот, усилители высоких частот, широкополосные усилители. Классификацию усилителей также можно проводить по схемотехнике их построения, так, например, существуют магнитные усилители, усилители на транзисторах, усилители на электронных лампах, усилители на базе интегральных схем. В настоящее время используют, главным образом, транзисторные усилители и усилители на базе интегральных схем. Широкое развитие таких усилителей обусловлено их минимальными габаритами, низким энергопотреблением, возможностью работы в широкой полосе частот и малыми искажениями усиливаемого сигнала.
В данном курсовом проекте рассчитан импульсный усилитель, рассчитанный как на транзисторах, так и на базе интегральных микросхем.
Список литературы
1. И.Г. Мамонкин, Усилительные устройства. Учебное пособие для ВУЗОВ. Изд. 2-е, М., "Связь", 1977 г.
2. Г.В. Войшвилло, Усилительные устройства, М., "Радио и связь", 1983 г.
3. К.М. Брежнева, Е.И. Гантман, Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник, М., 1985 г.
4. А. Хоровиц, П. Хилл, Искусство схемотехники. Том 2, М., "Иностранная литература", 1992 г.
5. О.П. Григорьев, Диоды. Справочник, М., "Радио и связь", 1990 г.
