Дифференциальный каскад. Дифференциальный усилитель с каскодной схемой. Предлагаемая схема предоконечного каскада, страница 8

Нагрузку каскада составляет параллельное соединение резисторов R3 и R5. Тогда

 Ом

Основные параметры предоконечного каскада:

Коэффициент усиления каскада                                                                K = 58.3

Коэффициент усиления всего усилителя                                                 K = 1430

Мы рассчитали широкополосный усилитель с коэффициентом усиления 1430, что и требовалось получить.

4. Расчет регуляторов.

Плавная регулировка усиления в схеме (рис.14.) обеспечена за счет изменения глубины отрицательной обратной связи с помощью резистора RЕ. Эта регулировка обеспечивает хорошую равномерность изменения усиления при глубине регулировки Д=КMAXMIN<15+20дБ. Коэффициент усиления с учетом обратной связи:

где Д – глубина обратной связи:

Тогда максимальное сопротивление регулятора:

 Ом

Стандартное переменное сопротивление из ряда Е6: RE=150 Ом

Переменный резистор RЕ для плавной регулировки усиления должен выбираться непроволочным с логарифмическим законом изменения сопротивления (тип Б).

Разделительный конденсатор выбирается из условия минимальных искажений на нижней частоте (см. 6. Распределение искажений в усилителе):

Для MН = 3 дБ = :

Ф

Стандартная емкость разделительного конденсатора по ряду Е12: CP = 1 мкФ.

Выбор величины резистора R1 может быть в значительной мере произвольным и определяется требованием необходимого входного сопротивления усилителя. Выбираем произвольно R1 = 10 кОм.

5. Расчет ГСТ.

В схеме усилителя используется 3 ГСТ. Все они должны обеспечить стабильный ток 2мА: в предоконечном каскаде и во входном (здесь два источника тока из-за особенностей регулировки). Схема ГСТ представлена на рис.15. 

Требуемый ток ГСТ: I0 = 2 мА

Выбираем напряжение на R2:

U1 = 3∙UБЭ = 1.8 В

Выбираем ток I1 = 1 мА.

Сопротивление резистора R2:

 Ом

Из условия I1R2 = I0R3 находим сопротивление R3:

Стандартное значение по ряду Е24: R3=910 Ом

Определяем сопротивление резистора R1:

 Ом

Выбираем сборку транзисторов КТС395А с параметрами CK=8 пФ, IKmax=100 мА,    h21=40-120.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсовой работы была получена принципиальная электрическая схема широкополосного усилителя. В усилителе использовано два дифференциальных каскада. Они дают усиление K=1430. Это усиление больше чем требовалось в задании. Однако, при реализации данного усилителя, запас усиления может быть исчерпан из-за отличия от расчетных параметров транзисторов, отличии рассчитанных сопротивлений от стандартных рядов. Рабочая полоса рассчитанного усилителя от 50 Гц  до 10,5 МГц. При этом искажения, вносимые на границах полосы пропускания, не превосходят заданных. В усилителе реализована регулировка усиления. Она немного больше требуемого из-за отличия рассчитанного сопротивления от стандартного. Особенностью данного усилителя является еще и то, что он мало потребляет мощность, это позволяет использовать маломощные элементы.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Войшвилло Г. В. «Усилительные устройства»,  Москва: «Радио и связь», 1983.

2.  Григорьев О. П., Замятин В. Я., Кондратьев Б.В. Пожидаев С.Л. «Диоды. Справочник»,  Москва: «Радио и связь», 1990.

3.  Петухов В. М. «Маломощные транзисторы и их зарубежные аналоги», Москва: «КУбК-а», 1996.

4.   «Полупроводниковые приборы: транзисторы. Справочник» под ред. Горюнова Н. Н., Москва: «Энергоатомиздат», 1985.

5.   «Полупроводниковые приборы. Транзисторы. Сборник справочных листов РД 11 0909.2–94», Москва:  РНИИ «Электростандарт», 1995.

6.  Попов. Д. И. «Схемотехника аналоговых электронных устройств», Рязань, 2004.

7.  МУ № 1824 «Регулировка усиления: методические указания к курсовому проекту», сост. Осокин В.С., Рязань, 1990.

8.  МУ № 1977 «Аналоговые электронные устройства: методические указания к курсовой работе», сост. Попов Д. И., Рязань, 1992.

9.  МУ № 1832 «Дифференциальные каскады широкополосного усиления», сост. Смирнов А.В., Рязань, 1990.