Разработка модуля калибратора

1

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АРМ - Автоматическая регулировка мощности

АРУ - Автоматическая регулировка усиления

АФЧХ - Амплитудно-фазо-частотная характеристика

АЦП - аналого-цифровое преобразование

АЧХ - амплитудно-частотная характеристика

ВЧ - высокая частота

КЦ - Корректирующая цепь

МКЦ - межкаскадная корректирующая цепь

УВЧ - Усилитель высокой частоты

ЦАП - цифро-аналоговое преобразование

ЧХ - Частотная характеристика

ШУ - Широкополосный усилитель

ЭА - Электронные аппараты

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Анализ технического задания

1.1 Общие сведения о калибровочных модулях

1.2 Составление структурной схемы

1.3 Распределение искажений на высокой частоте

2. Расчёт калибровочного модуля

2.1 Расчет оконечного каскада

2.1.1 Расчет рабочей точки

2.1.2 Выбор транзистора

2.1.3 Расчет эквивалентных схем транзистора

2.1.4 Расчет корректирующих цепей

2.2 Расчет предоконечного каскада

2.2.1 Расчет рабочей точки

2.2.2 Расчет эквивалентной схемы транзистора

2.2.3 Расчет межкаскадной корректирующей цепи

2.3 Расчет входного каскада

2.3.1 Расчет рабочей точки

2.3.2 Расчет эквивалентной схемы транзистора

2.3.3 Расчет входной корректирующей цепи

2.4 Расчет разделительных и блокировочных конденсаторов

ВВЕДЕНИЕ

Сейчас в электронной технике часто используются разнообразные усилительные устройства.

В настоящее время усилители получили очень широкое распространение практически во всех сферах человеческой деятельности: в промышленности, в технике, в медицине, в музыке, на транспорте и во многих других.

Электронный усилитель - усилитель электрических сигналов, в усилительных элементах которого используется явление электрической проводимости в газах, вакууме и полупроводниках. Электронный усилитель может представлять собой как самостоятельное устройство, так и блок (функциональный узел) в составе какой-либо аппаратуры - радиоприёмника, персонального компьютера, измерительного прибора и т. д.

Усилитель представляет собой в общем случае последовательность каскадов усиления, соединённых между собой прямыми связями. В большинстве усилителей, кроме прямых, присутствуют и обратные связи (межкаскадные и внутрикаскадные). Отрицательные обратные связи позволяют улучшить стабильность работы усилителя и уменьшить частотные и нелинейные искажения сигнала. В некоторых случаях обратные связи включают термозависимые элементы (термисторы, позисторы) - для температурной стабилизации усилителя или частотнозависимые элементы - для выравнивания частотной характеристики.

Некоторые усилители (обычно УВЧ радиоприёмных и радиопередающих устройств) оснащены системами автоматической регулировки усиления (АРУ) или автоматической регулировки мощности (АРМ). Эти системы позволяют поддерживать приблизительно постоянный средний уровень выходного сигнала при изменениях уровня входного.

Между каскадами усилителя, а также в его входных и выходных цепях, могут включаться аттенюаторы или потенциометры - для регулировки усиления, фильтры - для формирования заданной частотной характеристики и различные функциональные устройства - нелинейные и др.

Как и в любом активном устройстве в усилителе также присутствует источник первичного или вторичного электропитания (если усилитель представляет собой самостоятельное устройство) или цепи, через которые питающие напряжения подаются с отдельного блока питания.

Каскад усиления - ступень усилителя, содержащая усилительный элемент, цепи нагрузки и связи с предыдущими или последующими ступенями.

В качестве усилительных элементов, обычно, используются электронные лампы или транзисторы (биполярные, полевые), иногда, могут применяться и двухполюсники, например, туннельные диоды и др. Полупроводниковые усилительные элементы могут быть не только дискретными (отдельными) но и интегральными (в составе микросхем), часто в одной микросхеме реализуется полностью законченный усилитель.

Каскодный усилитель - усилитель, содержащий два активных элемента, первый из которых включен по схеме с общим эмиттером (истоком, катодом), а второй - по схеме с общей базой (затвором, сеткой). Каскодный усилитель обладает повышенной стабильностью работы и малой входной ёмкостью. Название усилителя произошло от сращивания слов КАтОД и СетКа. Каскады усиления могут быть однотактными и двухтактными.

В аналоговых усилителях аналоговый входной сигнал без цифрового преобразования усиливается аналоговыми усилительными каскадами. Выходной аналоговый сигнал без цифрового преобразования подаётся на аналоговую нагрузку.

В цифровых усилителях, после аналогового усиления входного сигнала усилительными каскадами до величины достаточной для преобразования аналого-цифровым преобразователем (АЦП, ADC), происходит преобразование аналоговой величины (напряжения) в цифровую величину - число (код), соответствующий величине напряжения входного сигнала. Цифровая величина (число, код) либо непосредственно подаётся через буферные управляющие усилительные каскады на цифровое выходное исполнительное устройство, либо подаётся на мощный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, DAC), мощный выходной сигнал которого подаётся на аналоговое выходное исполнительное устройство.

По полосе частот классифицируют следующие виды усилителей: широкополосный (апериодический) усилитель (ШУ) - усилитель, дающий одинаковое усиление в широком диапазоне частот; полосовой усилитель - усилитель, работающий при фиксированной средней частоте спектра сигнала и одинаково усиливающий сигнал в заданной полосе частот; селективный усилитель - усилитель, у которого коэффициент усиления максимален в узком диапазоне частот и минимален за его пределами.

Усилители являются необходимым элементом любых систем связи, радиовещания, акустики, автоматики и измерений, в т.ч. и калибраторов.

Калибратор - специальная эталонная мера, предназначенная для поверки, калибровки или градуировки измерительных приборов и установок методом сличения. Обычно, под калибраторами подразумеваются эталонные источники электрорадиотехнических сигналов, хотя бывают калибраторы, воспроизводящие другие физические процессы или явления с определёнными, точно заданными параметрами.

При ремонте и калибровке усилителей мощности, которые входят в состав радиовещательной станции, используется стандартная измерительная аппаратура с амплитудой выходного сигнала 1 В. В связи с этим возникает необходимость усиления тестовых сигналов до амплитуды, обеспечивающей стандартный режим работы усилителя мощности радиовещательной станции (усилителя раскачки), и к которому предъявляются следующие требования: обеспечение заданного уровня выходной мощности; широкополосность; повышенный коэффициент полезного действия; малый уровень нелинейных искажений.

При проектировании модуля калибровки необходимо использовать мощные биполярные транзисторы и межкаскадные корректирующие цепи, которые позволяют достичь вышеперечисленных требуемых параметров.

В процессе решения поставленной задачи, необходимо выполнить: анализ исходных данных на предмет оптимального выбора структурной схемы и типа электронных компонентов, входящих в состав устройства, рассчитать цепи усилителя.

1. Анализ технического задания

1.1 Общие сведения о калибровочных модулях

В электро- и радиотехнике, калибровочные модули используют как прецизионные приборы для настройки и поверки (определения погрешностей или поправок значений частоты сигнала) измерительных приборов и радиовещательных станций.

Действие прибора основано на сравнении друг с другом измеряемой величины и эталона. Для калибровки частоты в частотомерах, генераторах стандартных сигналов, радиоприёмных, радиопередающих устройствах и других приборах с плавно изменяемым диапазоном настройки, обычно, применяют калибровочные генераторы, работающие на нескольких, строго фиксированных частотах от 100 Гц до 100 МГц. Источником электрических колебаний служит генератор с кварцевой стабилизацией с относительной погрешностью по частоте до ±1·10-5. Кроме основных опорных частот, для поверки и калибровки используются гармоники основных частот в диапазоне до 20 ч 40 ГГц. В непрерывном диапазоне частот для этой цели применяются гетеродинные частотомеры.

Калибровочный модуль, обычно, состоит из задающего кварцевого генератора, преобразователя частоты, смесителя-детектора и усилителя звуковой частоты, позволяющих калибровать без какой-либо дополнительной аппаратуры. Принцип его действия основан на сравнении измеряемой частоты прибора и опорной частоты (или одной из её гармоник) кварцованного генератора и выделении разностной частоты по методу нулевых биений в смесителе-детекторе.

Калибровку эталонов частоты производят по сигналам сверхдлинноволновых передающих радиостанций, с помощью приёмников-компараторов. Фазовая стабильность, при известных условиях распространения длинных радиоволн (l = 10 000 м) в течение суток, позволяет сравнивать частоты принимаемых сигналов с эталонными с большой точностью.

В 1990 г. в мире работало 7 радиостанций, регулярно передававших сигналы точной частоты, приём которых возможен во всех странах мира.

Следует добавить, что калибровочные модули используют не только в радиопередающей области, существуют также калибраторы для поверки по напряжению ламповых вольтметров, именуемые источниками калиброванных напряжений (на постоянном и переменном токе). Калибраторы применяются также при точных метрологических работах, при измерении магазинов мер, калибровке шкал измерительных приборов и т. п.

Необходимо отметить, что калибровку не следует путать с градуировкой - метрологической операцией деления шкалы прибора в установленных для него единицах.

1.2 Составление структурной схемы

Особенности выбора режима мощных каскадов связаны с задачами повышения экономичности питания и уменьшения нелинейных искажений.

Чтобы обеспечить амплитуду выходного сигнала, заданную в техническом задании, нужно выбрать многокаскадный усилитель, так как одного усилительного элемента недостаточно. Поэтому определим число каскадов для обеспечения необходимого выходного сигнала.

Число каскадов для любого усилителя выбирается исходя из того, какой коэффициент усиления должно обеспечивать заданное устройство.

Для ШУ диапазона ВЧ с временем установления порядка десятков наносекунд, ориентировочно, число каскадов можно определить, полагая, что все каскады с одинаковым коэффициент усиления равным 10 децибел, то есть:

 (1.1)

Таким образом, для того чтобы обеспечить коэффициент усиления 30 дБ, необходимо соединить последовательно три усилительных каскада, каждый из которых может выдать усиление примерно на 10 - 12дБ.

Сформируем структурную схему трёхкаскадного усилителя (рисунок 1.1):

1

Рисунок 1.1 - Структурная схема усилителя: Ki - коэффициент усиления i-го каскада, дБ; i = 1...3.

1.3 Распределение искажений на высокой частоте

Допустимые частотные искажения по заданию равны 2 дБ. Распределить искажения между каскадами можно равномерно. Исходя из числа усилительных каскадов найдем расчетные искажения, приходящиеся на каждый каскад:

(1.2)

где Мобщ. - частотные искажения усилителя;

Мкас. - частотные искажения одного усилительного каскада;

N - число усилительных каскадов.

2. Расчёт калибровочного модуля

2.1 Расчет оконечного каскада

2.1.1 Расчет рабочей точки

Для расчета рабочей точки найдем выходное напряжение, которое должен выдавать усилитель, воспользовавшись следующим соотношением:

(2.1)

Выразим из формулы (2.1) Uвых.:

Подставляя значения Rн=50 (Ом), Рвых.=20 (Вт) получим:

Зная выходное напряжение, найдем выходной ток:

(2.2)

Так как значения выходного напряжения и тока высокие, то с целью максимального использования выходного транзистора усилителя по мощности, на выходе усилителя следует установить трансформатор импедансов 1/9 на длинных линиях [1]. Который уменьшает выходное напряжение в 3 раза и нагрузку в 9 раз.



Рассчитаем рабочую точку двумя способами:

1. При использовании активного сопротивления Rk в цепи коллектора.

2. При использовании дросселя в цепи коллектора.

1. Расчет рабочей точки при использовании активного сопротивления Rk в цепи коллектора.

Рисунок 2.1 - Схема оконечного некорректированного каскада

Выберем Rк=Rн =6 (Ом).

Найдем выходной ток Iвых..

(2.3)

Ток в рабочей точке найдем по следующей формуле:

(2.4)

Напряжение в рабочей точке найдем по формуле:

(2.5)

Напряжение питания будет равно:

Построим нагрузочные прямые которые изображены на рис. 2.2 для этого определим следующие параметры:

(2.6) (2.7)

Рисунок 2.2 - Нагрузочные прямые по переменному и постоянному току

2. Расчет рабочей точки при использовании дросселя в цепи коллектора.

Схема каскада по переменному току приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.3 - Схема каскада по переменному току

Выходной ток будет равен:

Найдем ток и напряжение в рабочей точке:

Напряжение питания будет равно:

Определим потребляемую и рассеиваемую мощность транзистора:

 (2.8) (2.9)

Результаты выбора рабочей точки двумя способами приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

	Eп, (В)	Iко, (А)	Uкэо, (В)	Pрасс., (Вт)	Pпотр., (Вт)
С Rк	50.5	5	17.5	87.5	252.5
Без Rк	17.5	2.75	17.5	48.1	48.1

Из таблицы 2.1 видно, что в данном случае, целесообразно использовать дроссель в цепи коллектора.

Построим нагрузочные прямые (рис. 2.4)

Рисунок 2.4 - Нагрузочные прямые по переменному и постоянному току

2.1.2 Выбор транзистора

Для выбора транзистора необходимо чтобы его параметры удовлетворяли следующим условиям:

(2.10)

где Iкдоп. - максимально-допустимый ток коллектора;

Uкэдоп. - максимально-допустимое напряжение на коллектор-эмиттере;

Pкдоп - максимально-допустимая мощность рассеиваемая на коллекторе;

fТ - максимальная граничная частота транзистора.

Из неравенства (4.10 ) определим значения допустимых параметров.

Исходя из полученных значений, выберем выходной транзистор КТ930Б с помощью справочника [2].



Транзистор имеет следующие допустимые параметры:

2.1.3 Расчет эквивалентных схем транзистора

Схема Джиаколетто

Многочисленные исследования показывают, что даже на умеренно высоких частотах транзистор не является безынерционным прибором. Свойства транзистора при малом сигнале в широком диапазоне частот удобно анализировать при помощи физических эквивалентных схем. Наиболее полные из них строятся на базе длинных линий и включают в себя ряд элементов с сосредоточенными параметрами. Наиболее распространенная эквивалентная схема - схема Джиаколетто.

Достоинство этой схемы заключается в следующем: схема Джиаколетто с достаточной, для практических расчетов, точностью отражает реальные свойства транзисторов на частотах f 0.5 fт ; при последовательном применении этой схемы и найденных с ее помощью Y-параметров транзистора достигается наибольшее единство теории ламповых и транзисторных усилителей.

Рассчитаем элементы схемы, воспользовавшись справочными данными и приведенными ниже формулами.

Справочные данные для транзистора КТ930Б:

при

при

Cк- емкость коллекторного перехода,

с- постоянная времени обратной связи,

о- статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ.

Найдем значение емкости коллектора при Uкэ=10 В по следующей формуле:

(2.11)

где Uкэо - справочное или паспортное значение напряжения;

Uкэо - требуемое значение напряжения.

Сопротивление базы будет равно:

(2.12)

Найдем сопротивление эмиттера по формуле:

 (2.13)

где Iко - ток в рабочей точке, занесенный в формулу в мА.

Проводимость база-эмиттер рассчитаем по формуле:

(2.14)

Определим диффузионную емкость по формуле:

(2.15)

Сопротивление внутреннего источника тока будет равно:

(2.16)

Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОБ найдем по формуле:

(2.17)

Крутизну транзистора определим по формуле:

(2.18)

Однонаправленная модель

Однонаправленная модель, так же как и схема Джиаколетто, является эквивалентной схемой замещения транзистора. Схема представляет собой высокочастотную модель, которая изображена на рисунке 2.6. Полное описание однонаправленной модели можно найти в [4].

Рисунок 2.6 - Однонаправленная модель

Рассчитаем элементы схемы воспользовавшись справочными данными и приведенными ниже формулами.

Справочные данные для транзистора КТ930Б:

Lб - индуктивность базового вывода;

Lэ - индуктивность эмиттерного вывода;

Gном1,2 - коэффициент усиления в режиме двустороннего согласования.

Определим входную индуктивность по следующей формуле:

(2.19)

Входное сопротивление равно сопротивлению базы в схеме Джиаколетто:

Выходное сопротивление найдем по формуле:

(2.20)

Выходную емкость найдем по формуле (2.11) при напряжении в рабочей точке:

Определим частоту fmax из следующей формулы:

(2.21)

где f - частота на которой коэффициент усиления по мощности имеет значение 3.5.

2.1.4 Расчет корректирующих цепей

Выходная корректирующая цепь

Для передачи без потерь сигнала от одного каскада многокаскадного усилителя к другому используется последовательное соединение корректирующих цепей (КЦ) и усилительных элементов [6]. На рисунке 2.7 изображен пример построения такой схемы усилителя по переменному току.

Расчеты входных, выходных и межкаскадных КЦ ведутся с использованием эквивалентной схемы замещения транзистора приведенной на рис. 2.8. Для получения максимальной выходной мощности в заданной полосе частот необходимо реализовать ощущаемое сопротивление нагрузки для внутреннего генератора транзистора, равное постоянной величине во всем рабочем диапазоне частот. Это можно реализовать, включив выходную емкость транзистора в фильтр нижних частот, используемый в качестве выходной КЦ. Схема включения выходной КЦ приведена на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 - Схема выходной корректирующей цепи

Выходную корректирующую цепь можно рассчитать с использованием методики Фано, которая подробно описана в методическом пособии [6]. Зная Свых и fв можно рассчитать элементы L1 и C1 .

Рассчитаем нормированное значение Свыхн по следующей формуле:

(2.22)

Исходя из таблицы, которая представлена в методическом пособии [6]. По значению нормированной выходной емкости находим нормированные значения L1 и C1, а так же коэффициент . Получим следующие значения:

Разнормируем полученные значения:

(2.23)(2.24)(2.25)

Межкаскадная корректирующая цепь

Как упоминалось ранее, для передачи сигнала от одного каскада многокаскадного усилителя к другому, от источника сигнала на вход первого усилительного элемента и от выходной цепи последнего усилительного элемента в нагрузку применяют различные схемы, называемые межкаскадными корректирующими цепями (МКЦ). Эти схемы одновременно служат и для подачи питающих напряжений на электроды усилительных элементов, а также придания усилителю определенных свойств.

Существует множество различных схем МКЦ, но в данной диплолмной работе используется межкаскадная корректирующая цепь третьего порядка, которая изображена на рисунке 2.9.

Здесь, в качестве усилительного элемента VT2, используется транзистор КТ930А. МКЦ третьего порядка обеспечивает достаточно хорошее согласование между усилительными элементами и способствует максимальной отдачи выходной мощности усилительного элемента в нагрузку.

Расчет МКЦ третьего порядка производится по следующей методике.

В начале расчета, определяют неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) приходящейся на каждый каскад. Затем из таблицы неравномерности АЧХ [6], определяют коэффициенты а1 , а2,, а3. После, находят нормированные значения Свых.н, Lвх.н и Rвх.н по следующим формулам:

(2.26)(2.27)(2.28)

Для нахождения нормированных значений С1 , С2 , L1, рассчитывают следующие коэффициенты:

(2.29)

(2.30) (2.31)

(2.32)

(2.33)(2.34)(2.35)

Нормированные значения С1 , С2 , L1 рассчитывают по формулам:

(2.36)(2.37)(2.38)

Коэффициент усиления определяют по следующей формуле:

(2.39)

Значения элементов С1 , С2 , L1 , R1 рассчитывают по формулам:

(2.40)(2.41)(2.42)(2.43)

Рассчитаем МКЦ между предоконечным и выходным каскадом. Для этого схему, приведенную на рис. 2.9, представим в виде эквивалентной схемы, изображенной на рис. 2.10.

Рисунок 2.10 - Эквивалентная схема каскада

Рассчитаем элементы МКЦ. Значения выходных параметров транзистора КТ930А детально излагаются в п. 2.2.2, где рассчитана эквивалентная схема этого транзистора. Возьмём лишь: Cвых.= 78,42 пФ;. Rвых.= 8,33 Ом.

Значения входных параметров транзистора КТ930Б возьмем из п. 2.1.3.

Неравномерность АЧХ, приходящейся на каждый каскад, составляет 0.7дБ. Из таблицы, находящейся в [6] коэффициенты а1 , а2,, а3 будут равны:

Нормируем входные и выходные параметры по формулам (2.26 - 2.28).

Для нахождения нормированных значений С1 , С2 , L1 определим следующие коэффициенты по формулам (2.29 - 2.35).

Нормированные значения элементов С1, С2, L1 найдем по (2.36 - 2.38).

Коэффициент усиления рассчитаем по формуле (2.39).

Значения элементов МКЦ найдем из формул (2.40 - 2.43).

2.2 Расчет предоконечного каскада

2.2.1 Расчет рабочей точки

В предоконечном каскаде используется транзистор КТ930Б. Для того чтобы усилитель имел один источник питания, необходимо напряжение в рабочей точке оставить неизменным, т. е. можно записать:

Ток в рабочей точке изменяется в соответствии с коэффициентом усиления межкаскадной корректирующей цепи, которая рассчитана в п. 2.1.4.

2.2.2 Расчет эквивалентной схемы транзистора

В качестве эквивалентной схемы, рассчитаем однонаправленную модель транзистора.

Рассчитаем элементы схемы, воспользовавшись справочными данными и формулами приведенными в пункте 2.1.3.

Справочные данные [2] для транзистора КТ930А:

Входную индуктивность определим по формуле 2.19.

Определим входное сопротивление по формуле (2.12), для этого найдем Ск при напряжении Uкэ = 10 В воспользовавшись формулой (2.11.)

Выходную емкость найдем из формулы (2.12).

Выходное сопротивление определим из формулы (2.20).

Рассчитаем частоту fmax из формулы (2.21).

2.2.3 Расчет межкаскадной корректирующей цепи

Рассчитаем межкаскадную корректирующую цепь между входным и предоконечным каскадом. Эквивалентная схема изображена на рис. 2.11.

Рисунок 2.11 - Эквивалентная схема каскада

Здесь, в качестве усилительного элемента VT1, используется транзистор КТ916А.

Рассчитаем элементы МКЦ. Значения выходных параметров транзистора КТ916А, детально изложены в п. 2.3.2, где рассчитана эквивалентная схема этого транзистора. Возьмём лишь: Cвых.= 18,33 пФ;. Rвых.= 27,5 Ом.

Значения входных параметров транзистора КТ930А возьмем из п. 2.2.2.



Нагрузкой для предоконечного каскада является параллельное соединение Rвых. транзистора и R1 .Где R1 - сопротивление, входящее в МКЦ, рассчитанное в п. 2.1.4.

Нормируем входные и выходные параметры по формулам (2.26 - 2.28) и находим коэффициенты для определения нормированных значений С1 , С2 , L1 по формулам (2.29 - 2.35).

Нормированные значения элементов С1 , С2 , L1 найдем по (2.36 - 2.38).



Коэффициент усиления рассчитаем по формуле (2.39).

Значения элементов МКЦ найдем из формул (2.40 - 2.43).

2.3 Расчет входного каскада

2.3.1 Расчет рабочей точки

В качестве входного каскада используется транзистор КТ916А. Напряжение в рабочей точке будет равно:

Ток в рабочей точке изменяется в соответствии с коэффициентом усиления межкаскадной корректирующей цепи, которая рассчитана в п. 2.2.3.



2.3.2 Расчет эквивалентной схемы транзистора

В качестве эквивалентной схемы рассчитаем однонаправленную модель транзистора. Элементы схемы рассчитаем, воспользовавшись справочными данными и формулами, приведенными в п. 2.1.3.

Справочные данные [2] для транзистора КТ916А:

Входную индуктивность определим по формуле 2.19.

Определим входное сопротивление по формуле (2.12), для этого найдем Ск при напряжении Uкэ = 10 В воспользовавшись формулой (2.11.)

Выходную емкость найдем из формулы (2.12).



Выходное сопротивление определим из формулы (2.20).

Рассчитаем частоту fmax из формулы (2.21).

2.3.3 Расчет входной корректирующей цепи

В качестве входной корректирующей цепи используется МКЦ третьего порядка. Эквивалентная схема изображена на рис. 2.12.

Рисунок 2.12 - Эквивалентная схема каскада

Рассчитаем элементы МКЦ.

Выходными параметрами в данном случае будут являться параметры генератора.

Значения входных параметров транзистора КТ916А возьмем из п. 2.3.2.

Нагрузкой для входного каскада является параллельное соединение Rвых. транзистора и R1. Где R1 - сопротивление, входящее в МКЦ, рассчитанное в п. 2.2.3.

Нормируем входные и выходные параметры по формулам (2.26 - 2.28) и находим коэффициенты для определения нормированных значений С1 , С2 , L1 по формулам (2.29 - 2.38)



Коэффициент усиления рассчитаем по формуле (2.39)

Значения элементов МКЦ найдем из формул (2.40 - 2.43).

2.4 Расчет разделительных и блокировочных конденсаторов

Рассчитаем разделительные конденсаторы по следующей формуле:



(2.44)

где Yн - искажения приходящиеся на каждый конденсатор;

R1 - выходное сопротивление транзистора;

R2 - сопротивление нагрузки;

В нашем случае, число разделительных конденсаторов будет равно четырем. Рассчитаем разделительные конденсаторы С1 , С6 , С11 , С16 , которые изображены на принципиальной схеме (Приложение А). Искажения, приходящиеся на каждый конденсатор, будут равны:

или

Тогда искажения в области низких частот найдем по формуле:

Найдем значение конденсаторов С1 , С6 , С11 , С16 по формуле (2.44).



Блокировочные конденсаторы С4 , С9 , С14 , определим из следующего условия:

(2.45)

где R - это сопротивление R2 в схеме активной коллекторной термостабилизации.

Выражая из соотношения (2.45) емкость С, получим:

(2.46)

Определим значения емкостей С4 , С9 , С14 по формуле (2.47).



Расчитаем дроссель Lк в цепи коллектора исходя из следующего соотношения:

(2.47)

где (R//C) - параллельное соединение элементов МКЦ.

Выражая из соотношения (2.47) Lк, получим:

(2.48)

Определим значения индуктивностей L2 , L4 , L6 по формуле (2.48).



Определим значения блокировочных емкостей С₅ , С₁₀ , С₁₅ [7]: