Розрахунок структурної схеми підсилювача кабельної мережі телебачення

Страницы работы

Содержание работы

1 Розрахунок структурної схеми пристрою.

1.1 Визначення опору навантаження

  Опір навантаження визначається експлуатаційним призначенням пристрою. Підсилювач кабельної мережі телебачення має навантаження яке задане у технічному завданні Rн=75Ом.

1.2 Вибір схеми каскаду кінцевого підсилення

  Вибір схеми каскаду кінцевого підсилення ( ККП ) зумовлено кількома факторами, основними з яких є: вихідна потужність, значення частотних і нелінійних спотворень.

Для забезпечення вихідної напруги =10B в ККП використовується  двохтактний вихідний каскад із навантаженням Rн=75Ом.

          1.3 Визначення корисної потужності, що забезпечується транзистором ККП.

  Величина корисної потужності, яка віддається транзистором визначається за формулою:

,                                                  (1.1)

 ( Вт ).

Вибір транзистора ККП здійснюється на основі попереднього визначення потужності втрат Рк, максимальної напруги на переході колектор – емітер, та максимального колекторного струму, окрім цього необхідно врахувати і частотні можливості транзистора.

  Для підсилювача кабельної мережі телебачення максимальна потужність втрат Рк вибирається з умови:

Рк=( 5…10 ) Рвих ≤ Рк.мах.доп                                  (1.4)

Рк=8∙1,3=10.4 ( Вт ).

  Необхідні значення струму І0 і напруги Uк.е.0 робочої точки вибирається з умови:

Uвих ≤ ( 0,2…0,3 ) Uк.е.0 => Uк.е.0      ,     (1.5)       І0 ≥ ( 2…3 )∙Івих ,                                                 (1.6)   Івих =                                                              (1.7)

Івих =  (А);-

І0 ≥ 2,5∙0.134 = 0.34 (А);

Uк.е.0  (В).

  Для забезпечення необхідної вихідної потужності, живлення каскаду повинно здійснюватись напругою Ек.

                                           ,                                           (1.8)

де Uзал  - для потужних транзисторів складає ( 2…4 ) В. Отже вибираємо рівним Uзал =2 В.

 (В).

  Максимальне значення напруги на колекторі буде дорівнювати:

                                                                                 (1.9)

 (В).       

  Максимальне значення колекторного струму буде дорівнювати сумі струмів.

Ік.мах.доп ≥ Іктк0,                                                               (1.10)

,                               (1.11)

Звідки:

Ік.м. (А);

Ік.мах.доп ≥ 0.19+0.34=0.53 (А).

Амплітуда струму вхідного кола ККП, що дозволяє визначити положення робочої точки транзистора на його вхідній характеристиці, а також забезпечує вибір транзисторів каскадів попереднього підсилення за струмом, відповідно дорівнює :

  - для схеми з спільним емітером      

                                           I б.м ,                                                      (1.7)

Виберемо  h21е = 40[  ],                                                  

I б.м  (А).

Умови для вибору транзистора ,  виконуються:

*10,4Вт<30Вт,  30В<=60В.

За довідником [1] обираємо транзистор 2Т903Б з параметрами:

Рк.мах =30Вт,                                Uб.к.0.мах =5В

Uк.е.мах =60В,                                          Iк.мах =3А,

Fгр =300МГц,                               h21е =40-80,

Cк =180пФ,                                  100мА/В.

Uк.е.мах- Максимальна постійна напруга між колектором і емітером,

Cк- Ємність колектора,

Рк.мах- Максимальна потужність колектора,

Iк.мах- Максимальний струм колектора,

Fгр- Максимальна робоча транзистора частота ,

Uб.к.0.мах- Максимальна напруга між колектором і базою транзистора,

h21е-Статистичний коефіцієнт передачі струму.

- крутість транзистора в робочій точці.

1.4 Вибір типу транзистора КПП

Вибір транзистора КПП здійснюється на основі попереднього визначення потужності втрат Рк, максимальної напруги на переході колектор – емітер, та максимального колекторного струму.

Для КПП  (кОм)

1.5 Визначення корисної потужності, що забезпечується транзистором КПП

  Для обраного каскаду підсилення, дивись формулу(1.1)

 (Вт).

                                       (1.8)

 (Вт);

Uзал складає (2…4) В. Звідки виберемо Uзал =4В.

 (В);

  Максимальне значення колекторної напруги буде дорівнювати:

,                                  (1.9)

 ( В ).     

  Максимальне значення колекторного струму буде дорівнювати сумі струмів.

,                                            (1.10)

,                                            (1.11) 

(мА),

                                                     ,                                           (1.12)

(мА),

(мА).

Умови для вибору транзистора ,  виконуються:

*1(мВт)< 250(мВт),  28(В)<=50(В).

  Для каскаду попереднього підсилення  вибирається транзистор КТ3102А з основними параметрами[1]:

Uк.е.мах = 50В,                             Рк.мах = 250 мВт,                       

Tп.мах =125 ºС,                            Iк.мах = 100  мА,

Ск=6пФ,                                     Fш =4 Дб,

Fгр=150МГц,                             h21е = 100…250.

Uк.е.мах- Максимальна постійна напруга між колектором і емітером,

Iк.мах- Максимальний струм колектора,

Рк.мах- Максимальна потужність колектора,

Fш- Шумові властивості транзистора,

Tп.мах- Температура поверхні транзистора,

Cк- Ємність колектора,

Fгр- Максимальна робоча транзистора частота ,

h21е- Статистичний коефіцієнт передачі струму.

  1.6 Визначення загального коефіцієнта підсилення пристрою по потужності Кр

  Для підсилювача на біполярних транзисторах загальний коефіцієнт підсилення по потужності дорівнює:

                                                     ,                                       (1.13)

де Рвх вихідна потужність джерела сигналу, яким є відео детектор з вихідною напругою Uвих.дж = ( 100…300 ) мВ і вихідним опором 5…10 кОм. Вибираємо

Uвих.дж =Uвх=150 ( мВ )

Rвих.дж=10 ( кОм )

,                                              (1.14)

Звідки   ( Вт ) = 4 ( мкВт ).

Загальний коефіцієнт підсилення буде становити:

 ( дБ ).

1.7 Визначення кількості каскадів підсилення

Кількість каскадів підсилення визначається виходячи з загального коефіцієнта підсилення по потужності Кр.заг ( дБ )

Похожие материалы

Информация о работе