1. Потери площади усиления при эмиттерной коррекции

Выигрыш, обеспечиваемый простой параллельной коррекцией при заданных частотных искажениях на высоких частотах М_вi, определяется из графика на рисунке 1.2. Значение K_k/K_opt зададим на уровне 0.9, так как допустимый подъем характеристики достаточно велик:

При нашем значении получаем _k’=2.2

Рисунок 1.2 Выигрыш площади усиления при простой параллельной

коррекции

Окончательно выигрыш в площади усиления при эмиттерной коррекции:

Рассчитываем необходимую верхнюю граничную частоту корректированного каскада:

Необходимая площадь усиления каждого каскада:

МГц

Такая площадь усиления может быть обеспечена с помощью усилительной секции ОЭ-КП, например, на ИС типа К265УВ7. Нагрузка в нашем случае низкоомная, значит выходной каскад построим по схеме с общим эмиттером на дискретном транзисторе с коррекцией эмиттерной противосвязью и с гальванической связью с предыдущим каскадом.

Для входного истокового повторителя выбираем высокочастотный полевой транзистор КП305Ж. Данный транзистор имеет достаточно высокую крутизну, что обеспечивает малое выходное сопротивление повторителя и, как следствие, хорошие частотные свойства следующего за ним каскада.

Таким образом, для рассчитываемого усилителя принимаем трехкаскадную схему, содержащую входной истоковый повторитель, выполненный на дискретном элементе, а так же выходной каскад, выполненный по схеме с общим эмиттером на дискретном элементе, и два активных каскада на ИС типа К265УВ7.

Рисунок 1.3 Структурная схема усилителя

2. Расчет выходного каскада

Рисунок 2.1 Усилительная секция общий эмиттер – общая база

Согласование с внешней нагрузкой обеспечивается выбором коллекторного сопротивления :

R_К=R_НД=150 Ом;

Тогда сопротивление нагрузки транзистора равно:

R=75 Ом

Амплитуда переменной составляющей коллекторного тока:

Постоянная составляющая коллекторного тока:

I_K=(1.52)I_K=1.50.06=0.09A

Для нахождения напряжения питания, положим:

I_K=0.1I_K=9 мА -допустимое приращение коллекторного токав результате температурной нестабильности характеристик.

U_ОСТ=12В - остаточное напряжение на коллекторе.

U_Э=U_НС-U_БЭ=6.07-0.7=5.37В; -напряжение на эмиттере транзистора.

U_НС- постоянная составляющая на выходе ИС К265УВ7.

E_K(I_K+I_K)R_K+U_ВЫХ+U_Э+U_ОСТ=26.72

Полученное значение округляем до большего типового значения E_K=27В.

Необходимое сопротивление постоянному току в эмиттере:

Напряжение коллектор-эмиттер транзистора в рабочей точке оказывается равным:

Для выбора транзистора по энергетическим параметрам запишем систему неравенств:

где U_Кдоп-максимальное напряжение на коллекторе транзистора,

I_Кдоп -максимальный коллекторный ток транзистора,

P_Кдоп -максимальная допустимая рассеиваемая мощность.

По справочнику выбираем транзистор, удовлетворяющий указанным условиям - КТ610А.

min=50	СЭ=21 пФ	rК=50 кОм	IKmax=300 mA
max=300	СК=4,1 пФ	r=0.2	Pmax=1,5 Вт
fT=1000 МГц	IК0=0,5 мА	IКИ=0.15А	=2.0
ОС=75 пс	UKmax=26 В	UКИ=10 В

• Рассчитаем типовые параметры транзистора в рабочей точке:

Параметры элементов схемы замещения транзистора:

Граничная частота транзистора:

Постоянная времени базовой цепи транзистора:

• Входное сопротивление транзистора с обратной связью:

Сопротивление обратной связи:

Для каскада с ОЭ площадь усиления оценивается по формуле:

где R_н-выходное сопротивление микросхемы К265УВ7 в типовом режиме.

Как видно из результата, данный каскад обеспечивает заданную площадь усиления П_i=МГц.

• Расчет термостабильности режима.

Нестабильность коэффициента передачи транзистора:

Приращение напряжения база-эмиттер:

Приращение неуправляемого тока коллектора:

Приращение коллекторного тока:

где R_вх=r_б'б+r_б'э=101.851 Ом; R_б=16 Ом

Влияние температуры на режим работы транзистора:

Нестабильность коэффициента усиления каскада:

Полученное значение нестабильности коэффициента усиления каскада удовлетворяет заданному условию

• Расчет коррекции на высоких частотах:

Постоянная времени корректирующего звена:

Постоянная времени каскада:

Оптимальный коэффициент коррекции:

Корректирующая емкость:

• Расчет блокировочных и разделительных конденсаторов:

Постоянная времени одиночного каскада усилителя:

Постоянная времени для разделительного конденсатора оконечного каскада:

с; где

Разделительная емкость выходного каскада:

, где

Ом, т.к. каскад нагружен на согласованную нагрузку.

Постоянная времени и емкость блокировочного конденсатора оконечного каскада: