Другие предметы \ Схемотехника электронных средств

Усилитель телевизионных сигналов.Электрический расчет каскадов и регуляторов. Обоснование структурной схемы, страница 2

Свх=0.16 / fт rэ + Cк=0.16 / 109·1 + 3= 163 (пФ)

16.Сопротивление эквивалентного генератора входной цепи каскодной схемы.

Rэв = Rвых + rб=31.15+11,6=42,75Ом

17. Определим граничную частоту крутизны fs плеча

0,16*0,96/42.75*163*10-12=1.18 МГц

18.Расчитаем необходимую величину резистора обратной связи R15 , при которой значение f s = fв

R15= (f’s/fs-1)/S=8.536/1.18-1)/0,741=8.41Oм

19.Коэффициент усиления плеча с учетом обратной связи к1=SRн((1+SR15)=0,741*1453(1+0,741*8.41)=148

20.Определим входное сопротивление плеча каскодной схемы

R вхэ=rб (rэ+R15)(1+h21)=11,6+(1+8,41)(122,4+1)=860Ом

21.Находим входное сопротивление плеча рассчитываемого каскада:

R13=( Е1-- U бэ)/Iko=(6-0,6)/0,903*10-3=5,98*103Ом

Входное сопротивление плеча, с учетом того, что R13>>Rвх                                             Rвх =rб (rэ+ R вхэ )h21=(1+860)*122,4=100538Ом

22.Входная емкость плеча рассчитываемого каскада (транзистор с ОК)

Свх=0.16 / fт (rэ+ R вхэ) + 2Cк==6.18пФ

Расчет каскада по постоянному току.

1.  Задаемся величиной потенциала базы выходного транзистора VT8 Uб=5,6В. Тогда потенциал коллектора транзистора VT10 равен 5В и соответствует справочным данным.

2.  Выбираем напряжение низковольтных источников питания:

Е1+= Е1- =6В.

3. Определяем необходимое напряжение высоковольтного источника     питания:

Е2+= Е0+ +Е1+=29,9+6=35,9В.

4.  Потенциал базы Uб задаем с помощью стабилитрона КС156 (VD2)   С напряжением стабилизации 5,6В и минимальным током стабилизации Iст=5мА. Номинал резистора R17 будет равен:

R17==(6-5,6)/0,005=80Ом

5) на семействе выходных статистических характеристик транзистора КТ611Б строим нагрузочную прямую переменного тока для Rн = 2040 Ом и напряжения коллекторного питания Е0+=29,9 В. В рабочей точке А ток коллектора плеча: Iko=I0/2=14/2=7мА 

Напряжение коллектор-эмиттер :  Uкэ= Е0+- Rн(I0/2)= 29,9-2040*0,007=15,62

6) определим мощность, рассеиваемую на коллекторе выходного транзистора (VT9):

Pk=Uкэ(I0/2)=15,62*0,007=0,109Вт

Допустимая мощность рассеивания Pк=3 Вт, следовательно транзистор выбран правильно. рассчитаем величину резистора R16 и конденсатора С2

U15=R15Iko=4,48*0,007=0,031В

R16=( Е1- -1,4024)/ Iko=(6-1,4024)/0,007=656Ом

C2=T*S/ Δ2=0,005*0,74/3,5=1058мкФ

Расчет входного каскада

В качестве входного каскада выберем несимметричный дифференциальный усилитель с комплиментарной каскодной схемой (рис.3).

На высоких частотах схема несимметричного дифференциального усилителя или схема с эмиттерной связью обладает значительными преимуществами по сравнению с каскадом с ОЭ. Этот каскад отличается от дифференциального усилителя тем, что входной сигнал подается только на одиночный вход, а сопротивление нагрузки в цепи коллектора транзистора VTI отсутствует. Транзистор УТ2 включен по схеме с ОБ в режиме управления напряжением. Граничной частотой этого каскада является частота fс =, где - выходное сопротивление транзистора VТ1, включенного по схеме с ОК, и - входная емкость транзистора VТ2. Эта частота выше граничной частоты каскада с ОК на VТ1, поэтому граничную частоту каскада с ОК fс в расчетах можно считать граничной частотой всей схемы. В этом смысле дифференциальная схема аналогична каскодной. Однако с точки зрения коэффициента усиления есть отличие. Выходное сопротивление каскада с ОК (VТ1) при низкоомном управлении равно , и входное сопротивление схемы с ОБ (VТ2) составит . Поскольку ток покоя обоих транзисторов одинаков, их крутизна также будет одинакова и равна S. Отсюда следует, что эти сопротивления равны. Падение напряжения на эмиттере транзистора VТ2 с учетом последнего соотношения сопротивлений составляет половину входного переменного напряжения. Следовательно, коэффициент усиления по напряжению К=.

Таким образом, он в два раза меньше, чем в каскодной схеме или каскаде с ОЭ. Хотя коэффициент усиления каскада с эмиттерной связью равен половине коэффициента усиления каскада с ОЭ, ширина полосы пропускания по уровню 3 дБ значительно превышает удвоенною полосу пропускания каскада с ОЭ. Усилительный каскад с эмиттерной связью обладает очень высокой стабильностью смешения благодаря обратной связи, которая обеспечивается источниками тока I0. Поэтому этот каскад очень хорошо подходит для использования в схемах с непосредственной связью и его можно применять в качестве строительного блока при проектировании многокаскадных широкополосных усилителей и ограничительных устройств.

Скачать файл