- •Ведение
- •1.Задание:
- •2. Требования технического задания:
- •3.Расчет структурной схемы усилителя
- •3.1Определение числа каскадов для многокаскадного усилителя
- •3.2.Распределение искажений по каскадам
- •4. Расчет оконечного каскада
- •4.1 Выбор транзистора
- •4.3 Расчёт эквивалентных параметров транзистора
- •4.4 Расчёт цепей питания и термостабилизации
- •4.2 Расчёт требуемого режима транзистора аналитическим методом
- •4.5 Расчет по переменному току основных характеристик выходного каскада в области верхних частот (малых времен)
- •5.Расчет промежуточного каскада
- •5.1.Выбор транзистора
- •5.2.Расчет требуемого режима транзистора аналитическим методом
- •5.3 Расчет эквивалентных параметров транзистора
- •5.4 Расчет цепей питания и термостабилизации
- •5.5 Расчет по переменному току основных характеристик промежуточного каскада в области верхних частот (малых времен)
- •5.5.9 Расчет фильтрующей цепи питания
- •6. Расчет входного каскада
- •6.1 Выбор транзистора
- •6.2 Расчет требуемого режима транзистора аналитическим методом
- •6.3 Расчет эквивалентных параметров транзистора
- •6.4 Расчет цепей питания и термостабилизации
- •6.5Расчет по переменному току основных характеристик входного каскада в области верхних частот (малых времен)
- •7. Расчет результирующих характеристик усилительного устройства
- •8. Моделирование усилительного устройства в программе Electronics Workbench
- •8.1 Моделирование выходного каскада
- •8.2 Моделирование промежуточного каскада
- •8.3 Моделирование предварительного каскада
- •8.3 Моделирование усилительного устройства в целом
7. Расчет результирующих характеристик усилительного устройства
7.1Результирующая АЧХ в области верхних и нижних частот определяются, исходя из следующих выражений
Рисунок 23 – Результирующая АЧХ
Рисунок 24 - Результирующая ЛАЧХ
|
|
Рисунок 25 – Результирующая АЧХ
Рисунок 26 – Результирующая ЛАЧХ
Рисунок 27 – измеренная АЧХ |
|
где
и
- соответственно верхняя и нижняя частоты
среза АЧХ, определяемые через результирующие
постоянные времени УУ, которые находятся
из приближенных выражений
|
|
ωвр=
ωнр=
|
|
где
и
- соответственно верхняя и нижняя частоты
среза АЧХ i-го
каскада. При расчете результирующих
характеристик следует учитывать влияние
АЧХ входной и выходных цепей. Если в
каскадах присутствуют ООС, то следует
учитывать их влияние на
и
.
Используя выражения (6.1), для ШУ строят
результирующую АЧХ.
7.2Другой известный способ определения результирующей АЧХ сводится к определению ЛАЧХ каждого каскада, их сложение и получение ЛАЧХ многокаскадного усилителя в целом. Затем ЛАЧХ в АЧХ.
Результирующие коэффициенты частотных искажений получают перевод из выражений (6.1, 6.2) для ШУ
Рисунок 27 – результирующий коэффициент частотных искажений |
|
Рисунок 28 – результирующий коэффициент частотных искажений |
|
7.3 Входное и выходное сопротивления многокаскадного УУ определяются соответственно входным сопротивлением предварительного каскада и выходным сопротивлением оконечного каскада.
|
fВ, МГц |
fН, МГц |
KВ, дБ |
KН, дБ |
Вычисленное |
|
|
|
|
Замеренное |
|
|
|
|
Таблица 4 – Сравнение вычисленных параметров с измеренными
8. Моделирование усилительного устройства в программе Electronics Workbench
Проводится моделирование каждого усилителя, используя номиналы, полученные в ходе теоретического расчета, и сравним полученные коэффициенты усиления и выходные напряжения с экспериментальными данными. Также экспериментально проверим полосу пропускания.
8.1 Моделирование выходного каскада
Была смоделирована схема (рисунок 4), сняты АЧХ (рисунок 5) и ФЧХ (рисунок 6) выходного каскада усилительного устройства.
Рисунок 29 – Выходной каскад с эмиттерным повторителем
Рисунок 30 – АЧХ выходного каскада
Рисунок 31 – ФЧХ выходного каскада
8.2 Моделирование промежуточного каскада
Была построена схема (рисунок 7) промежуточного каскада усилительного устройства, сняты его АЧХ (рисунок 8) и ФЧХ (рисунок 9).
Рисунок 32 –Промежуточный каскад
Рисунок 33 – АЧХ промежуточного каскада
Рисунок 34 – ФЧХ промежуточного каскада

,
=40
МГц
=18
кГц
,