Максимально допустимий струм колектора: 2 А;
Максимально допустима потужність на колекторі: 10 Вт;
Одинична частота підсилення: 120 МГц;
Значення
100.Для схеми включення спільний емітер необхідно визначити граничну частоту підсилення:
За проведеними розрахунками можна зробити висновок, що транзистор забезпечує значний завал на ВЧ (
), але оскільки за ТЗ необхідно забезпечити 3 дБ, то такий транзистор задовольняє такій умові. Слід врахувати також, що пристрій охоплюється глибоким ВЗЗ, що зменшує частотні спотворення, що вносить транзистор. Тому транзистор обрано вірно.Знайдемо КП даного каскаду:
Визначимо значення потужності та струму на входу транзисторів 2каскаду каскаду:
Визначається величина потужності, що розсіюється на колекторі транзистора VT2, та необхідна величина його коллекторного струму:
Після визначення основних параметрів транзистор можна вибрати певний транзистор. Таким чином, обирається транзистор 2SC1473 зі схемою включення СЕ. Його параметри [2]:
Максимально допустима напруга колектор-емітер: 400 В;
Максимально допустимий струм колектора: 0,07 А;
Максимально допустима потужність на колекторі: 0,5 Вт;
Одинична частота підсилення: 50 МГц;
Значення
30.Для схеми включення спільний емітер необхідно визначити граничну частоту підсилення:
Знайдемо КП даного каскаду:
Визначається потужність, що подається на вхід каскаду за формулами:
Знаходиться значення потужності, що виділяється на передкінцевому каскаді:
Далі необхідно знайти струм, що подається на базу транзисторів кінцевого каскаду. Цей струм відповідає струмові, що виходить з передкінцевого каскаду:
Визначивши всі вимоги до транзисторів передкінцевого каскаду, є змога виконати їх вибір. Таким чином обирається транзистор: 2SC1473 з такими параметрами [2]:
Максимально допустима напруга колектор-емітер: 400 В;
Максимально допустимий струм колектора: 0,07 А;
Максимально допустима потужність на колекторі: 0,5 Вт;
Гранична частота підсилення: 50 МГц;
Значення
30.Перевіряються частотні параметри транзистора:
Отже за усіма основними параметрами транзистор є задовільним, для використання у даній схемі, тому можна зробити висновок, що його обрано вірно. Визначається КП транзисторів:
1.4 Визначення загального коефіцієнта підсилення пристрою по потужності
Загальний коефіцієнт потужності визначається за формулою:
(1.6)де
- поправочний коефіцієнт, що враховує охоплення каскадів зворотнім зв’язком; - поправочний коефіцієнт, що враховує введення регулятора тембру; - потужність, що виділяється на вході першого каскаду.Перший поправочний коефіцієнт визначається як квадрат глибини зворотного зв’язку, яким охоплений пристрій. Визначимо коефіцієнт, якщо глибина зворотного зв’язку А=11:
Підставимо знайдені значення у формулу (1.6) та визначимо необхідний КП:
Визначимо КП, що забезпечують транзистори, як суму їх КП:
Таким чином пристрій дає запас по потужності в 3 дБ. Отже всі транзистори обрано вірно і вони забезпечують необхідний коефіцієнт підсилення.
1.5 Розрахунок відношення сигнал / шум
Для проектування багатокаскадних пристроїв розраховують лише напругу шуму першого каскаду. Рівень шуму першого каскаду визначає відношення сигнал/шум усього пристрою. Напругу шуму біполярного транзистора визначають за формулою:
де
- еквівалентний вхідний опір ( =300 Ом); - смуга пропускання ( ); - коефіцієнт шуму (для транзистора 2SC1473 ).Підставляються дані параметри до формули (1.7):
Знаходиться відношення сигнал/шум за формулою:
Отже підсилювач забезпечує необхідне значення сигнал/шум.
1.6 Розрахунок частотних спотворень каскадів
Для області низьких та високих частот розрахунок буде проводитись окремо.
1.6.1 Розрахунок частотних спотворень в області низьких частот
На НЧ ні транзистор, ні схема його ввімкнення не вносять частотних спотворень у АЧХ, отже даними спотвореннями можна знехтувати. Але необхідно забезпечити завал на НЧ в 3 дБ. Для цього обираються такі розділові конденсатори, щоб сума їх спотворень дорівнювала 3 дБ. Отже на вході системи ставиться конденсатор, що забезпечує завал в 1 дБ, після регулятора гучності та на виході пристрою конденсатори будуть забезпечувати завал в 1 дБ. Таким чином буде забезпечуватись сумарний завал у 3 дБ.
1.6.2 Розрахунок частотних спотворень в області високих частот
В області ВЧ необхідно враховувати частотні спотворення АЧХ транзистора. Ці спотворення розраховуються за формулою:
Знайдемо частотні спотворення, що вносить кожен транзистор:
В залежності від схеми включення транзисторами вносяться такі спотворення:
Для схеми спільний емітер:
Для схеми спільний колектор:
За формулою (1.33) знаходяться частотні спотворення:
Оскільки пристрій охоплений зворотнім зв’язком, то частотні спотворення зменшуються. Визначимо частотні спотворення з урахуванням ВЗЗ:
Для того, щоб на ВЧ відбувався завал у 3 дБ, необхідно на у колі зворотнього зв’язку ввести коректувальний конденсатор, що забезпечить завал на 1,87 дБ.
1.7 Розрахунок нелінійних спотворень
В залежності від ввімкнення транзистора та режиму його роботи нелінійні спотворення мають різне значення. Всі транзистори у схемі працюють у режиму великих струмів. В таблиці 1.1 наведена залежність коефіцієнту гармонік від схеми ввімкнення транзистора [4].
Таблиця 1 – Залежність коефіцієнту нелінійних спотворень від схеми увімкнення