Розробка схеми підсилювача НЧ телевізійного приймача, страница 4

Р_{к мах доп}=250мВт;                  І_{к мах доп}=100мА;          U_{ке мах доп}=U_{кб мах доп}=50В;

        U_{бе мах доп}=5В;                         h_21е=200...500;                                                        f_h21e=200МГц;

Оскільки підсилювач потужності одного каналу повинен забезпечити вихідну потужність 10 Вт, а також враховуючи можливі зворотні зв’язки та регулятор форми АЧХ використаємо ще один каскад попереднього підсилення. Вибір транзистора виконаємо у п.1.6 після визначення необхідного коефіцієнта підсилення пристрою.

1.6.Визначення загального коефіцієнта підсилення одного каналу  за потужності

          Для знаходження загального коефіцієнта підсилення каналу за потужністю використовується вираз:

                                                                                  (1.9), 

                де:                                                                               (1.10)

          В якості джерела збудження можуть використовуватися  детектори з амплітудою вихідного сигналу  не менше 20мВ, та вихідним опором біля 100  Ом, а звідси :

;

         Враховуючи високі вимоги до нелінійних спотворень підсилювача, охопимо підсилювач від’ємним зворотнім зв’язком з глибиною А₁=4, величина якого виражається через поправочний коефіцієнт: а1= А1² =4² = 16. Оскільки передбачається використання пасивного регулятору АЧХ (±15дБ), тому будемо використовувати поправочний  коефіцієнт а2.         а₂=N_+(дБ)+(2...3)_(дБ)=15+3=18дБ≈63 раз;         (1.11)     

          Отже отримаємо загальний коефіцієнт підсилення:

1.7.Визначення кількості каскадів підсилення

Кількість каскадів підсилення визначається виходячи з загального коефіцієнту підсилення по потужності К_{р заг (дБ)}

                            К_{р заг (дБ)}=К_{р1 (дБ)}+К_{р2 (дБ)}+К_{р3 (дБ)}                                (1.12)

Так, як вихідний каскад побудований за схемою комплементарного каскаду на складених транзисторах із схемою ввімкнення спільний колектор, то справедливе таке співвідношення :     К_{р (дБ)}=10lg h_21е(1)·h_21е(2)=10lg(80·20)≈32дБ;           (1.13)

Передкінцевий каскад розраховується за такою формулою :

                            К_{р (дБ)}=10lg 0.3·h²_21е=10lg(0.3·200²)≈40.79дБ;            (1.14)

В зв’язку з тим, що не достатній коефіцієнт підсилення по потужності то потрібно застосувати, ще один каскад підсилення.

Опираючись на проведені вище розрахунки для вибору транзистора перед кінцевого каскаду, та враховуючи величину недостатнього підсилення використаємо транзистор КТ315В з такими параметрами [7]:

                U_{ке мах доп}=40В;            U_{бе мах доп}=6В;                 h_21е=30...120;

                 І_{к мах доп}=100мА;           Р_{к мах доп}=150мВт;                                                                 f_гр=250МГц;

Побудуємо перший каскад за схемою спільний емітер, тоді коефіцієнт підсилення каскаду за потужністю дорівнюватиме :

К_{р (дБ)}=10lg 0.3·h²_21е=10lg (0.3·30²)≈24.3дБ;

Отже,  коефіцієнт підсилення за потужністю одного каналу дорівнюватиме :

К_{р заг (дБ)}=К_{р1 (дБ)}+К_{р2 (дБ)}+К_{р3 (дБ)}=24.3+40.79+32≈97.1дБ.

1.8. Розрахунок відношення сигнал / шум

При проектуванні багато каскадних пристроїв розраховують напругу шуму

лише першого каскаду. Рівень шуму першого каскаду визначає і мінімальний рівень вхідного сигналу при заданому відношенні сигнал / шум.

Мінімальна вхідна напруга в режимі узгодження каскаду з джерелом сигналу дорівнює :                     [мкВ];                            (1.15)

F_ш беремо із [7] і він рівний: F_ш=2...4дБ≈1.26...1.58 раз;

ΔF=F_в-F_н=12·10³-40=11960Гц;                            V=60дБ=10^0.05·60=1000 раз;

Оскільки у вхідному колі застосовується регулятор підсилення, тому приймемо R_вх=10 кОм; тоді за формулою (1.15) отримаємо :

.

1.9. Розподіл частотних і нелінійних спотворень по каскадам