3. Электрический расчет промежуточных каскадов

3.1 Расчет предоконечного каскада

Рассчитаем предоконечный каскад, который построен на операционном усилителе. Предоконечный строим на ОУ по следующим соображениям:

- у нас есть двуполярное питание, что удобно для ОУ.

- при E_П=±27 В ОУ способен создать размах сигнала на выходе не менее 20 В.

- возможность введения глубокой ООС для снижение нелинейных искажений.

Требования к ОУ:

Выберем отечественный ОУ:1408УД1, удовлетворяющий этим требованиям. Параметры ОУ представлены в таблице 7 и были взяты из документации на этот операционный усилитель.

Таблица 7 – Параметры ОУ 1408УД1

Параметры	Значение
EП, В	±24 … ±30
UВЫХmax, В	около 21
	5
	100
UСМ, мВ	5
КОУ	70000
КООС, дБ	80
VU, В/мкс	2
f1, МГц	2
	Не более 20
	1

Общее усиление предоконечного и оконечного каскадов по напряжению без ООС:

Известно, что для обеспечения устойчивости глубина ООС не должна превышать 60дБ. Выберем, с запасом, глубину ООС равной 50дБ(316раз).

Коэффициент усиления с выбранной ООС

.

.

На рисунке 3.1 представим схему предоконечного каскада с неинвертирующим включением ОУ, имеющий большое входное сопротивление.

Рис. 3.1 – Схема предоконечного каскада

Так как у нас существует входной ток смещения, то для борьбы с ошибками, обусловленными этим током смещения, можно сделать сопротивление со стороны обоих входов одинаковыми. Кроме того, лучше всего, если сопротивление цепи обратной связи не будет превышать порядка нескольких сотен килом, тогда ток смещения не будет давать большие сдвиги. Следовательно со стороны неинвертирующего входа поставим сопротивление , которое будет и входным сопротивлением данного каскада. Сопротивление является нагрузкой для предыдущего каскада, который также будет построен на ОУ и влияет на значение разделительного конденсатора. Исходя из этого, для того чтобы обеспечить нормальный режим предыдущего каскада и сделать цепь обратной связи невысокоомной, выберем . В этом случае, значение сопротивлений в цепи обратной связи будет:

(по ГОСТ 4,7 кОм)

(по ГОСТ 910 кОм)

Проверим частотные свойства каскада (ОУ-УМ), которые определяются ОУ (так как УМ повторитель):

Искажения, которые создаст каскад на заданной частоте , определим, выбрав в качестве минимальную из полученных частот, по формуле:

(0,25 дБ).

Назначенные на ВЧ на данный каскад: 0,9 дБ.

На НЧ на данный каскад назначены искажения 0,4 дБ (1,047 раз). Выходная цепь не создает искажений на НЧ, так как используются гальванические связи. Поэтому все искажение вносит входная цепь каскада. Тогда разделительная емкость между предоконечным и промежуточным каскадом найдем как:

Учтем, , так как предыдущий каскад также будет построен на ОУ. Поэтому:

(по ГОСТ 20 мкФ).

Исходные данные для расчета предыдущего каскада: R_н=R₃=4,3 кОм;

U_вых=.