- •Курсовая работа
- •Пояснительная записка
- •Содержание
- •Введение
- •1. Исходные данные к проектированию
- •2 Проектирование амплитудного детектора
- •3. Проектирование усилительных каскадов тракта
- •3.1. Предварительный расчет усиления каскадов тракта
- •3.2. Расчет каскада предварительного уэ
- •4. Выбор элементной базы
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение 1. Характеристики диода мд3
- •Электрические параметры
- •Предельные эксплуатационные данные
- •Приложение 2. Характеристики конденсатора к10-17-1-п33
- •Характеристики:
- •Приложение 3. Характеристики биполярного транзистора кт315а
- •Iкэr; uкэОгр; uкЭнас; uбЭнас; h21э; τК
3. Проектирование усилительных каскадов тракта
3.1. Предварительный расчет усиления каскадов тракта
Рассчитаем с учетом (7), какое усиление должен производить тракт от входа тракта (выхода сигнала из источника) до выхода тракта (входа детектора) (рис. 3.1) без учета коэффициента передачи при согласовании источника сигнала с входным сопротивлением усилителя:
Рис. 3.1 Обобщенная схема усилительного тракта
Предварительно полагаем, что каскады будут выполнены на транзисторе КТ315А по схеме с общим эмиттером. Входное сопротивление УЭ с общим эмиттером равно
Ом (по справочнику должно быть не менее 40 Ом)
Оценим коэффициент передачи по напряжению входной цепи согласования УЭ с источником сигнала
Получается большой коэффициент деления при отсутствии согласования. Для оптимального согласования с RГ для УЭ требуется RВХ =300 Ом.
Тогда требуемый коэффициент передачи УЭ с учетом согласования входной цепи равен
(3.1.1)
Таким образом, определены требования к УЭ тракта и его составляющим.
Схема с ОЭ и последовательной по току ООС.
Рис.3.3
Падение напряжения на RЭ создаваемое током IЭ ≈ IК, действует навстречу входному напряжению UВХ..
Коэффициент усиления по напряжению
где (3.1.5.)
Входное сопротивление
(3.1.6)
Выходное сопротивление
(3.1.7)
Схема обладает большим входным сопротивлением, которое можно изменять меняя RЭ, а выходное почти равно сопротивлению в коллекторе. Коэффициент усиления по напряжению определяется отношением RК и RЭ.
3.2. Расчет каскада предварительного уэ
Примем исполнение УЭ по схеме рис. 3.3 с общим эмиттером, где для увеличения RВХ введем неглубокую последовательную отрицательную обратную связь (ООС) по переменному току. В результате получим схему рис. 3.4.
Рис. 3.4. Схема усилительного каскада с общим
эмиттером и последовательной ООС по току.
В этой схеме RН – входное сопротивление следующего каскада (в данном случае – детектора на ОУ), С1 и С2 – разделительные конденсаторы. Конденсатор С1 препятствует протеканию постоянного тока от источника питания ЕК в цепь источника входного сигнала. Конденсатор С2 обеспечивает выделение из коллекторного напряжения переменной составляющей, поступающей на резистор нагрузки RН. Резисторы базового делителя напряжения R1 и R2 задают режим покоя транзистора.
Для такого УЭ с ООС входное сопротивление по переменному току согласно (3.1.6)
(3.2.1)
Найдем RЭ1 для требуемого Rвх.ОС = 300 Ом.
Ом, (3.2.2)
Для требуемого коэффициента усиления по напряжению (3.1.1) найдем из уравнения (3.1.5) значение RКН и RК.
RКН=(Киос=12,5)RЭ1 = Ом (3.2.3)
Ом (3.2.4)
Ом
Для выбранных значений IКMAX=20мА и EK=10В, строим нагрузочную характеристику по постоянному току, которая соответствует при коротком замыкании уравнению:
(3.2.3)
Из этого уравнения находим значение RЭ2
Ом
Выбираем по характеристике IК.ПОКОЯ=10 мА и находим:
1) напряжение покоя на RК
В
2) напряжение покоя UЭ.ПОКОЯ
В
3) напряжение покоя UК.ПОКОЯ
В
4) ток покоя базы IБ.ПОКОЯ
мА
Зададим ток делителя
мА
Используя известное =0,7 В, найдем напряжение на базе
В
Теперь найдем сопротивления базового делителя:
Ом
Ом
При расчете Сэ УЭ с низкоомной ООС необходимо учесть условия:
Этим условиям удовлетворяет номинальное значение CЭ=910 нФ
Найдем значения развязывающих емкостей С1 и С2, используя условия
, ,
где RВХ – входное сопротивление транзистора, т.е. h11 или RВХ.ОС
RН – входное сопротивление детектора
Этим условиям соответствуют номинальные значения C1=2,7 нФ и С2=560 пФ