Расчет промежуточного каскада с эмиттерной коррекцией

Принципиальная схема каскада с эмиттерной коррекцией приведена на рис. 4.5,а, эквивалентная схема по переменному току на рисунке 4.5,б, где  - элементы коррекции. При отсутствии реактивности нагрузки эмиттерная коррекция вводится для коррекции искажений АЧХ вносимых транзистором, увеличивая амплитуду сигнала на переходе база-эмиттер, с ростом частоты усиливаемого сигнала.

                     а)                                                б)

Рисунок 4.5 Схемы корректированного каскада

Коэффициент передачи каскада в области верхних частот, при выборе элементов коррекции  и  соответствующими оптимальной по Брауде форме АЧХ, описывается выражением:

1) Возьмем F=13, тогда

                                                                (4.37)

2) Т.к. , то                                     (4.38)

3) n = K_0*R_1*C_вх/τ_в=19,394∙30Ом∙816,2пФ/40,92нс=11,61               (4.39)

4)

                      (4.40)

5)

                                        (4.41)

6)                                                        (4.42)

7)

,   (4.43)

где .                                              (4.44)

Т.к. верхняя частота корректированного каскада получилась больше требуемой, то искажения, вносимые каскадом будут не более 0,5дБ.

Входное сопротивление каскада с эмиттерной коррекцией может быть аппроксимировано параллельной RC-цепью:

8) =               (4.45)

9)             (4.46)

10)                                                                                     (4.47)

Искажения, вносимые входной цепью

1) Из (4.45) ,

где  – входная емкость каскада.

2) Из (4.47) ,

где  – входное сопротивление каскада.

3)                                                (5.1)

4)                                                 (5.2)

5)                                              (5.3)

7) Искажения вносимые входной цепью по уровню 0,5 дБ равны:

= =437,32МГц,                                                           (5.4)

где Y=0,944.

Расчёт разделительных ёмкостей

Расчет С_р1:

R_л=R_г=50(Ом)

Расчет С_р2:

R_л=R_i=200(Ом)

Расчет С_р3:

R_л=R_i=110(Ом)

R_п=R_н=50(Ом)

Расчет результирующей характеристики

Построение результирующей характеристики в нашем случае заключается в построении АЧХ, которая сроится на основании полученного сквозного коэффициента усиления и искажений на нижних и верхних частотах, указанных в техническом задании.

Итоговая амплитудно-частотная характеристика усилительного устройства находится как произведение коэффициентов передачи всех каскадов усилителя: Ko = K1∙K2, где K1,.K2 – коэффициенты усиления соответсвенно первого и второго каскадов.

АЧХ усилителя приведем в нормированном виде для удобства сравнения ее с различными АЧХ других усилителей.

Результирующая характеристика представлена на рисунке 6.1.

Рисунок 7.1 АЧХ усилителя

Yн = 0,707945784;

Yв = 0,794328234;

fн = 4МГц;

fв = 40МГц;

Ko = 80,12(раз).

Значению “1” соответствует значение коэффициента усиления указанного в задании - S21 = 20дБ.

Заключение

В ходе курсового проектирования был разработан широкополосный усилитель с характеристиками близкими к указанным в техническом задании.

Выходной каскад обеспечивает требуемое выходное напряжение

Промежуточный каскад дает необходимое усиление и искажения в пределах допустимого.

По окончании курсового проекта можно сказать о том, что проделанная работа была перевыполнена за счет того что требуемое усиление по заданию составляет 20дБ или 10(раз), а в результате работы было получено усиление 80,12(раз), из которых только 53,7 приходится на оконечный каскад.

Который также удовлетворяет искажениям(2дБ), указанных в техническом задании при этом не требуя дополнительной коррекции.

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод о том, что дополнительный расчет промежуточного каскада был сделан для более подробного изучения поставленной передо мной задачей