Федеральное агентство по образованию
РГРТУ
Кафедра РТС
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К курсовой работе по дисциплине:
«Схемотехника аналоговых электронных устройств»
на тему: «Широкополосный усилитель »
Выполнил ст. гр. 414
Проверил
Рязань 2007
Содержание
Задание на курсовой проект
Содержание
Введение
1. Выбор структурной схемы
2. Распределение линейных искажений
3. Расчет выходного каскада
4. Расчет промежуточного каскада
5. Регулировка усиления
6. Расчет входного каскада
7. Расчет развязывающих фильтров
8. Входная цепь
9. Заключение
10. Спецификация
11. Схема усилителя
Список литературы
Введение.
Современная техника не редко требует усиления электрических сигналов, имеющих очень широкую полосу частот – от единиц или десятков герц до многих мегагерц. Усилители с высшей рабочей частотой порядка мегагерца и выше и низшей рабочей частотой порядка килогерца или меньше имеют очень большое отношение высшей частоты к низшей, такие усилители называются широкополосными.
Примером вышесказанного является предложенная в техническом задании тема «Широкополосный усилитель» Б с диапазоном рабочих частот соответствующем от 20 Гц до 12 МГц. Проектируемое устройство состоит из нескольких каскадов. Особенностью резисторных каскадов используемых в данном устройстве является: они не обладают дрейфом нуля, передаваемым на следующий каскад, и без затруднений позволяют обеспечить необходимые напряжения на усилительных элементах при питании многокаскадного усилителя от одного источника. Они могут усиливать сигналы в очень широкой полосе частот, потребляют малую мощность питания, не чувствительны к магнитным полям, имеют малые габариты, вес и стоимость.
Вследствие простоты, дешевизны и хороших характеристик резисторные каскады являются наиболее употребляемым типом каскада предварительного усиления. Резисторная схема связи, кроме того, широко используется в качестве входного и выходного устройств в усилителях переменного тока.
Выбор структурной схемы
Для упрощения изображения схем электронных устройств, в том числе и усилительных схем, часто используют блок-схему. Для составления блок-схемы усилителя необходимо произвести предварительный расчет каскадов.
1. Входной каскад.
Входной каскад осуществляет согласование источника сигнала с усилителем.
Для этого необходимо выполнить ряд требований:
Высокое входное сопротивление
Низкий уровень собственных шумов.
Если источник сигнала
имеет внутренние сопротивление
2кОМ,
то входной каскад выполняют по схеме с ОЭ с местной отрицательной обратной
связью по току, если на входе
2кОМ,
то целесообразнее использовать эмиттерный повторитель. Для уменьшения
межкаскадных паразитных связей усилителя в цепи питания используют НЧ
развязывающие фильтры.
Входное устройство также должно предотвращать прохождения постоянной составляющей от источника сигнала на вход усилительного элемента и прохождения постоянной составляющей напряжения или тока смещения усилительного элемента в источник сигнала, нарушающих правильный режим работы источника сигнала и выводящее рабочею точку усилительного элемента из ее правильного положения.
2. Выходной каскад.
Выходной каскад
обеспечивает требуемый размах напряжения (тока) в нагрузке. Выходное напряжение
обычно не превышает 5
10В и в
нагрузке выделяется не большая мощность (менее 0.5Вт).
при низкоомной
нагрузке 
300Ом выходной
каскад выполняют по схеме с ОК (эмиттерный повторитель), имеющий малое выходное
сопротивление. Схему с ОЭ рекомендуется применить при 
300Ом.
3. Промежуточный каскад.
Назначением промежуточного каскада является усиление тока или напряжения сигнала, создаваемого источником сигнала, до величины необходимой для подачи на вход каскада мощного усиления.
Для уменьшения числа каскадов предварительного усиления коэффициент усиления каждого каскада желательно брать наибольшим. Также в данном каскаде можно осуществить регулировку усиления. Для этого в каскадах предварительного усиления используют усилительные элементы с высоким коэффициентом усиления (транзисторы с большим статическим коэффициентом усиления тока) и так выбирают режим работы, положение точки покоя и электрические данные схемы межкаскадной связи, чтобы получить от каскада наибольшее усиление при допустимых частотах или переходных искажениях.
При соблюдении вышеприведенных условий, получили высокий коэффициент усиления, поэтому ограничились только одним промежуточным каскадом.
Распределение линейных искажений между каскадами.
Линейные искажения обусловлены влиянием присутствующих в усилителе реактивных элементов и в наиболее чистом виде проявляются при усилении слабых сигналов.
1. Искажения в области НЧ.
Допустимые искажения усилителя в области НЧ составляют 2дБ, поэтому можем произвести следующую запись:
2дБ
линейные искажения на НЧ будут зависеть от разделительных и блокировочных конденсаторов.
Способы уменьшения искажений:
Введение в схему цепи НЧ-коррекции
Введение отрицательной обратной связи
2. Искажения в области ВЧ.
Допустимые искажения усилителя на ВЧ составляют 2дБ, поэтому можем произвести следующую запись:
2дБ
искажения в области ВЧ будут возникать в результате действия емкостей нагрузки, входных и выходных емкостей усилительных элементов.
Способы уменьшения искажений:
Применение транзисторов с высокой граничной частотой
Введение отрицательной обратной связи
Ведение в схему цепи ВЧ-коррекции.
Блок схема усилителя.
 |
|
Источник сигнала |
Входная цепь |
Входной каскад |
Промежуточный каскад |
Выходной каскад |
Нагрузка |
 |
|
Источник питания |
{1. c.95-97}
Расчет выходного каскада.
Выходной каскад
усилителя представляет собой эмиттерный повторитель, нагрузкой которого
является сопротивление
=150Ом и
емкость
=75пФ. Функцией
выходного каскада является согласование низкоомной нагрузки и предоконечного
каскада. Требования к выходному каскаду – высокое входное сопротивление. Каскад
должен обеспечить амплитуду напряжения на нагрузке
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
