Проектирование трехкаскадного линейного усилителя с мощностью, отдаваемой в нагрузку 15 мВт, страница 5

      Рис 3.4.1. Принципиальная схема регулятора усиления .

    Находим сопротивления регулятора по следующим формулам :

    По стандартному ряду Е24 выбираем ближайшие значения :R1 = 51Ом ; R3 = 75 Ом. Тип резисторов – МЛТ-0,125 , точность  ±5% .

      4. Расчёт качественных показателей усилителя .

    Зная необходимую для возбуждения выходного каскада амплитуду сигнала UвхF3 , рассчитываем амплитуду сигнала на базе первого каскада без учёта общей ООС :

    Учитывая обратную связь , коэффициент трансформации и КПД трансформатора , определяем ЭДС источника сигнала :

    Находим сквозной коэффициент усиления по напряжению :

    Необходимая мощность источника сигнала будет :

    Отсюда , рабочее усиление составит :

    Нестабильность коэффициента усиления при количестве каскадов n = 3 , будет не хуже ΔКF0 :

    Результаты вычислений заносим в таблицу 4.1.

Показатели	Значения
Амплитуда сигнала на нагрузке Uн , мВ	1,67
ЭДС источника сигнала еГ , мВ	62
Сквозной коэффициент усиления GU , дБ	28,6
Рабочее усиление Gp , дБ	18,5
Мощность , потребляемая от источника сигнала РГ , мВт	0,21
Нестабильность коэффициента усиления ΔKF0 , %	0,47
Напряжение источника питания Е0 , В	8

                                        Табл. 4.1. Показатели линейного усилителя .

             5. Расчёт реактивных элементов .   

    Для проектируемого усилителя ( Приложение 1 ) искажения в области нижних частот возникают за счёт трансформаторов , конденсаторов межкаскадной связи и конденсаторов в эмиттерных цепях транзисторов . Поскольку задана величина допустимых частотных искажений на нижней рабочей  частоте  Мн =0,35 дБ , распределяем их следующим образом : по 0,05 дБ на каждый из трансформаторов и по 0,06 дБ на каждую из четырёх рассчитываемых  искажающих цепей ( С4 , С5 , С6 , С8 ) . Суммарный коэффициент искажений составит 0,34 дБ , что меньше допустимого . Для расчёта записываем принятые коэффициенты в абсолютных величинах , причём округляем в меньшую сторону:

       МнТ = 0,05 дБ ≈ 1,006 -- искажения в трансформаторе на нижней частоте ;

       Мнр = Мнэ = 0,06 дБ ≈ 1,007 --искажения на разделительных (Мнр) и эмиттерных (Мнэ) конденсаторах на нижней частоте .

    Исходя из выбранных коэффициентов искажений , находим значения реактивных элементов .

    Находим индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора по формуле :

где n2 = 0,5 , r4 = 11,4 Oм ( пункт 2.) ; fн = 45 кГц ( пункт 1.) .

    Индуктивность рассеяния Т2 выбираем ориентировочно :

    Находим индуктивность первичной обмотки входного трансформатора по формуле :

где                                            -- эквивалентное сопротивление трансформатора в области

нижних частот .

 

    Индуктивность рассеяния Т1 :

    Так как местная обратная связь уменьшает частотные искажения , при расчёте переходных и блокировочных конденсаторов можно увеличить соответствующие выбранные коэффициенты согласно формуле :

Мнр = Мнэ = (Мвыбр -1)F + 1 , где F = F1 = F3 =3 - глубина местных ООС .

    Тогда , с учётом местных ООС , допустимая величина коэффициентов частотных искажений для рассчитываемых конденсаторов будет равняться :

                                                 Мнр = Мнэ = (1,007 - 1)∙3 + 1 = 1,021 = 0,18 дБ

    Ёмкость разделительных конденсаторов рассчитываем по формуле :

где :  Rк - сопротивление в цепи коллектора предыдущего каскада ;

         Rвх - входное сопротивление следующего каскада с учётом сопротивлений

          базового делителя .

    Для каскада на транзисторе V4 входное сопротивление задано Rвх2 = 700 Ом .

Сопротивление Rк1 = 400 Ом (из пункта 3.4.) . Находим :