Расчёт группового усилителя аналоговых систем многоканальной электрической связи, страница 4

Необходимая глубина местной отрицательной обратной связи по постоянному току в оконечном каскаде, позволяющая снизить изменение коллекторного тока до допустимой величины:

Расчет оконечного каскада по переменному току.

  Расчет ОКУ по переменному току проводится для гармонического сигнала номинальной величины, при котором обеспечивается получение заданной выходной мощности в нагрузке.

  1)Оптимальное эквивалентное сопротивление нагрузки транзистора, обеспечивающее получение наибольшей выходной мощности при сравнительно малых искажениях:

оно соответствует одинаковому использованию транзистора по току и напряжению.

2)Входное сопротивление транзистора ОКУ, на которое по переменному току нагружен транзистор, равно оптимальному, когда коэффициент трансформации выходного трансформатора:

;

3)Номинальное амплитудное значение переменных составляющих переменного тока и напряжения(со стороны первичной обмотки выходного трансформатора):

4)При номинальном значении выходной мощности используемый участок выходной характеристики лежит между точками «а» и «в». В этих точках:

Точка покоя в месте с точками «а» и «в» определяют треугольники, площадь которой равна отдаваемой выходной мощности.

5)Изменения выходного тока относительно точки покоя в сторону увеличения и уменьшения должны быть не одинаковыми. Поэтому для дальнейших расчетов лучше использовать усредненное значение:

-    амплитуды выходного напряжения:

-    амплитуды выходного тока:

- входного сопротивления транзистора:

6)Входная мощность, необходимая для получения номинальной мощности на выходе:

7)Средние значения динамических коэффициентов усиления по току и напряжению:

Максимальное  и минимальное входное сопротивление:

Построение сквозной динамической хар-ки и оценке нелинейных искажений в ОКУ

При построении сквозной динамической характеристики:

;

результаты сведём в таблицу 2

IК.ОК,мА	25,05	23	20,2	16,8	13,5	10,6	7,6	4,2	0,6
IБ.ОК,мкА	190	170	140	120	90	70	60	30	0
UБ.ОК,В	0,556	0,554	0,542	0,54	0,536	0,528	0,524	0,51	0
IБ.ОК×RИСТ	0,285	0,255	0,21	0,18	0,135	0,105	0,09	0,045	0
EИСТ,В	0,841	0,809	0,752	0,72	0,671	0,633	0,614	0,555	0

За величину амплитуды ЭДС источника сигнала рационально принять меньшее приращение:

  Когда одинаковым приращениям ЭДС соответствует также одинаковые приращения коллекторного тока, нелинейные искажения будут отсутствовать. Если приращение выходного тока в сторону увеличения и уменьшения почти одинаковы – четные гармоники получаются минимальными

  Амплитуда полезного сигнала (первая гармоника), а также второй и третьей гармоник определяются:

Данные значения высших гармоник соответствуют отдаваемой мощности:

 Коэффициенты гармоник (Кг) и соответствующие им затухания нелинейности (аг):

Выбор операционного усилителя и расчет принципиальной

схемы.

1.Исходные данные, необходимые для выбора ОУ.

    1.1. Величина э.д.с. эквивалентного источника сигнала группового

усилителя     e =2

 где - уровень передачи по мощности группового усилителя;

Р- волновое сопротивление кабеля СП,  - необходимое рабочее усиление.

1.2. Номинальное напряжение сигнала на входе операционного усилителя ; 

U_{ВХ.ОУ.НОМ}=0.5×5×0.97×14.5×10^-3=35.16 мВ

     где коэффициент трансформации    nвх и К.П.Д.  ηтр  входного трансформатора рекомендуется выбрать:

n_ВХ = 1—10 ,        η_ТР  =0, 95—0,98 ,

1.3 Необходимый коэффициент усиления ОУ, с учетом запаса на введение общей ООС в групповом усилителе:

Sнеоб ≥ 20Lg 

Здесь Uвых.оу=Um.б.ср.- напряжение на базе транзистора выходного каскада; Анеобх, дБн- необходимая глубина общей ООС группового усилителя находится из условий: