Розрахунок структурної схеми кінескопа з опором 3 кОм

1 Розрахунок структурної схеми пристрою

1.1 Визначення опору навантаження

Для каскаду кінцевого підсилення навантаженням є кінескоп  опір якого становить R_Н  = 3 кОм [1].

1.2 Вибір схеми включення каскаду кінцевого підсилення

Для даного завдання доречно використати схему каскаду кінцевого підсилення зі спільним емітером, що буде працювати в режимі класу А. Це зумовлено необхідністю мінімальних нелінійних спотворень та рівнем вихідного сигналу.

Отже, значення напруги на виході ККП повинно становити половину напруги модуляції [1]

                                    ,                                             (1.2.1)

(В).

при ввімкненні ККП за схемою із спільним емітером.

1.3 Визначення вихідної потужності підсилювача

Вихідна потужність каскаду кінцевого підсилення  визначається за формулою

   ,                                                       (1.3.1)

 (Вт) .

1.4 Вибір активного елементу для каскаду кінцевого підсилення

Для вибраного режиму схеми ККП в п. 1.2, щоб визначити типи активних елементів необхідно дотримуватись наступних умов [2]:

1) Частотна характеристика: , звідки  значення  повинно перевищувати

 МГц.

2) Максимальна потужність що розсіюється на колекторі Р_К повинна вибиратись з умови

                                       ,                         (1.4.1)

(Вт).

3) Максимальне значення колекторного струму буде дорівнювати сумі струмів

,                                     (1.4.2)

 ,

 (А).

4) Для забезпечення необхідних умов роботи підсилювача, напруга живлення каскаду вибирається з наступної умови

,                              (1.4.3)

де U_ЗАЛ  − залишкова напруга, яка для потужних транзисторів має значення   U_ЗАЛ  = (3…4) В [2].

Вибираємо U_ЗАЛ  = 4 В, тоді напруга живлення  (В).

Приймаємо Е = 120 В.

5) Максимальне значення напруги колектор-емітер буде дорівнювати

,                    (1.4.4)

 (В).

Отже в якості активного елементу ККП вибираємо біполярний транзистор структури n-p-n КТ940А [3], основні характеристики якого представлені в таблиці 1.4.1.

Таблиця 1.4.1 – Характеристики транзистора КТ940А

1.5 Вибір активного елементу для каскаду попереднього підсилення

Для каскаду попереднього підсилення необхідно вибрати такий активний елемент, який відповідав би тим самим частотним характеристикам, що і для ККП. Оскільки рівень вхідної та вихідної напруги, з якими буде працювати цей елемент, низький, то вибираємо малопотужний транзистор.

В якості такого транзистора для КПП вибираємо біполярний транзистор структури n-p-n КТ3102А [3], основні характеристики якого представлені в таблиці 1.4.2.

Таблиця 1.4.2 – Характеристики транзистора КТ3102А

1.6 Визначення загального коефіцієнта підсилення пристрою по потужності

Для даного пристрою загальний коефіцієнт підсилення по потужності визначається залежністю [1]

,                                    (1.6.1)

де Р_ДЖ - вихідна потужність джерела сигналу, що обраховується за законом

,                                 (1.6.2)

де U_ВИХ.ДЖ - вихідна напруга АМ детектора, рівень якої - 0,3 В;

R_ВИХ.ДЖ  - вихідний опір АМ детектора, значення якого - 5 кОм [3].

Отже, маємо

 (раз),

 (дБ).

Оскільки каскад попереднього підсилення також доцільно включити за схемою із спільним емітером, то коефіцієнт підсилення по потужності для кожного з каскадів буде визначатись

.                                   (1.6.3)

Тоді для КПП і ККП коефіцієнт підсилення по потужності буде відповідно: