Импульсный усилительный каскад

 

 

Выберем в качестве разделительных в качестве блокировочных      .  Во всех каскадах будем использовать именно эти конденсаторы.

Рассчитаем спад плоской вершины импульса, создаваемый этими конденсаторами для каждого каскада.

1. В выходном каскаде.

Спад плоской вершины импульса за счет цепи связи в выходном каскаде рассчитывается по формуле:

 

где Ом – сопротивление коллекторной нагрузки; – активная нагрузка выходного каскада; – длительности импульса.

 

Спад плоской вершины импульса за счет цепи эмиттера находиться как

 

где  и – низкочастотные параметры в рабочей точке выходного каскада.

 

Суммарный спад плоской вершины импульса в выходном каскаде равен:

 

2. В первом предварительном каскаде.

Спад плоской вершины за счет цепи связи рассчитывается по той же самой формуле, только для первого предварительного каскада нагрузкой является входное сопротивление выходного каскада , и сопротивление коллекторной нагрузки равно .

 

Спад плоской вершины импульса за счет цепи эмиттера рассчитаем, пользуясь той же формулой, взяв g–параметры в рабочей точке первого предварительного каскада:

 

Суммарный спад плоской вершины импульса в первом предварительном  каскаде равен:

 

3. Во втором предварительном каскаде.

Спад плоской вершины за счет цепи связи во втором каскаде рассчитывается аналогично первому, только для второго предварительного каскада нагрузкой является входное сопротивление первого каскада , и сопротивление коллекторной нагрузки немного отличается от первого предварительного каскада  .

 

Спад плоской вершины импульса за счет цепи эмиттера будет точно таким же, как и в первом предварительном каскаде, т.к. эти каскады имеют одинаковые  g–параметры. Это обусловлено тем, что у них остается неизменным положение рабочей точки.

 

Суммарный спад плоской вершины импульса вовтором предварительном  каскаде равен:

4. В входном каскаде.

    На вход эмиттерного повторителя подается сигнал с источника сигналов. Его                внутреннее сопротивление обычно принимают за активное сопротивление Rг. Оно влияет на спад плоской вершины во входной цепи. Примем, что RГ=0.1Rвх=150(Ом). Тогда спад плоской вершины во входной цепи (засчет Ср)

 

Определим общий спад плоской вершины всего усилителя, он находиться как сумма спадов всех каскадов:

 

Полученный спад удовлетворяет техническому задания, т.е. он меньше чем 3%.

 

 

7. Расчет мощностей рассеиваемых на резисторах, напряжений, действующие на конденсаторы, и токов, протекающие через катушки индуктивности.

 

1.Выходной каскад.

Расчет мощностей, рассеиваемых на резисторах:

 

 

 

 

 

Расчет напряжений, действующих на конденсаторы:

 

 

 

2. Первый  предварительный каскад.

Мощность, рассеиваемая на резисторах, и напряжения, действующие на конденсаторы, и в первом и во втором предварительном каскаде будут одинаковыми, т.к. параметры схемы почти не отличаются.

Расчет мощностей, рассеиваемых на резисторах:

 

 

 

 

Расчет напряжений, действующих на конденсаторы:

 

Для первого предварительного  каскада ток через индуктивность равен

 

 

3.Второй  предварительный каскад.

Расчет мощностей, рассеиваемых на резисторах:

 

 

 

 

Расчет напряжений, действующих на конденсаторы:

 

 

 

4.Входной каскад.

Расчет мощностей, рассеиваемых  на резисторах:

 

 

 

 

Для всего усилителя выберем резисторы с максимальной рассеиваемой мощностью 0,5 Вт.

Так как на всех конденсаторах падает не более 10 вольт, то выберем конденсаторы с допустимым напряжением 16В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Зная коэффициент усиления каждого каскада, рассчитаем коэффициент усиления всего нашего каскада и сравним его с техническим заданием, причем рассчитанный должен быть больше либо равен заданному:

 

Заданный коэффициент равен:

 

Найдем коэффициент всего нашего усилителя:

 

Рассчитанный коэффициент усиления совпадает с заданным.

По аналогии, зная время установления каждого каскада, найдем время установления всего нашего усилителя, причем рассчитанное должно быть меньше либо равно заданному:

 

Вычислим получившееся время установления всего усилителя:

 

Основные параметры занесем в таблицу 5.

Таблица 5. Основные параметры усилителя.

Параметр	Обозначение	Величина
Время установления	, [нс]	0,186 мкс
Выброс	, [%]	1,087
Входное сопротивление	, [кОм]	1,647
Спад плоской вершины	, [%]	1,55
Напряжение питания	, [В]	80, 18
Коэффициентусиления		5500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Варшавер Б.А. Расчет и проектирование импульсных усилителей.

Учебное издание для вузов. - М., «Высшая школа», 1975.

2. Дуркин В.В., Тырыкин С.В. Схемотехника аналоговых электронных устройств. Методические указания к курсовому проектированию. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006.

3. Тырыкин С.В. Схемотехника аналоговых электронных устройств.

Варианты заданий и справочные материалы к курсовому проектированию. - Новосибирск, 2004.

4. Дуркин В.В., Шлыкова О.Н. Основы проектирования и моделирования радиоэлектронных устройств в среде MICRO-CAP 8. Методические указания. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009.