Проектирование широкополосного усилителя

 

Схема  истокового повторителя  изображена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Электрическая схема истокового повторителя

  _{Некоторые справочные  данные канального транзистора КП305Ж:}

     

     

_{Параметры транзистора КП305Ж:}

_{Напряжение питания  истокового повторителя:}

_{Отсюда общее  сопротивление в  истоке:}

_{Сопротивление нагрузки истокового повторителя:}

_{Коэффициент усиления:}

_{Выходное  сопротивление повторителя:}

_{Входная емкость:} 

_{Эквивалентное входное сопротивление  повторителя:}

Величину сопротивления утечки в затворе выберем исходя из требования получения заданного входного сопротивления:

_{Постоянная  времени разделительного  конденсатора на входе:}

Разделительная входная  ёмкость на входе ИП:

 

7. Расчет амплитудно-частотных характеристик каскадов

 

1) Для выходного каскада:

Амплитудно-частотная характеристика каскада в области верхних  частот определяется из выражения:

где К – значение коэффициента коррекции:

Расчет амплитудно-частотной характеристики на низких частотах ведется по формуле:

 

АЧХ выходного каскада  на нижних частотах изображена на рисунке 6, на верхних – на рисунке 7.

Рисунок 6 - АЧХ выходного каскада на нижних частотах

Рисунок 7 - АЧХ выходного каскада на верхних частотах

 

2) Для промежуточного каскада:

Амплитудно-частотная характеристика каскада в области верхних  частот определяется из выражения:

где К – значение коэффициента коррекции, которое определяется из выражения:

Расчет амплитудно-частотной характеристики на низких частотах ведется по формуле:

АЧХ промежуточного каскада на нижних частотах изображена на рисунке 8, на верхних – на рисунке 9.

Рисунок 8 - АЧХ промежуточного каскада на нижних частотах

 

Рисунок 9 - АЧХ промежуточного каскада на верхних частотах

 

3) Для входного каскада:

Амплитудно-частотная характеристика каскада в области верхних частот определяется из выражения:

где К – значение коэффициента коррекции, которое определяется из выражения:

Расчет амплитудно-частотной  характеристики на низких частотах ведется по формуле:

АЧХ входного каскада на нижних частотах изображена на рисунке 10, на верхних – на рисунке 11.

Рисунок 10 - АЧХ входного каскада на нижних частотах

 

Рисунок 11 - АЧХ входного каскада на верхних частотах

 

_{4) Для истокового  повторителя:}

Амплитудно-частотная характеристика каскада в области верхних  частот определяется из выражения:

Расчет амплитудно-частотной характеристики на низких частотах ведется по формуле:

АЧХ входного каскада  на нижних частотах изображен на рисунке 12, на верхних – на рисунке 13.

Рисунок 12 - АЧХ истокового повторителя на нижних частотах

Рисунок 13 - АЧХ истокового повторителя на верхних частотах

 

Результирующий коэффициент усиления:

Следовательно, усилитель обеспечивает напряжение на выходе, при заданном входном, не меньше требуемого.

АЧХ усилителя находится как  произведение АЧХ каскадов на соответствующих  частотах. АЧХ усилителя на нижних частотах изображена на рисунке 14, на верхних – рисунок 15.

Рисунок 14 - АЧХ усилителя на нижних частотах

Рисунок 15 - АЧХ усилителя на верхних частотах

 

Заключение

 

Рассчитанный усилитель соответствует  техническому заданию. Достижимая площадь усилителя превышает требуемую, для согласования большой нагрузки на входе применен истоковый повторитель. В качестве промежуточных каскадов использована усилительная секция ОЭ–ОБ, которая обеспечивает лучшие характеристики по сравнению с однотранзисторными микросхемами.

 

Список литературы

 

1. Проектирование широкополосных и импульсных усилителей. Методические указания (ч. 1, 2, 3). /Сост. В.И. Юзов; КрПИ. – Красноярск, 1983.
2. Проектирование усилительных устройств; Учеб. Пособие для ВУЗов /В.В. Ефимов, В.М. Павлов и др.; Под ред. Н.В. Терпугова. – М.: Высшая школа, 1982. – 190 с.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Принципиальная схема усилителя

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Перечень элементов

Поз. Обоз.	Наименование	Кол.	Примечание
	Конденсаторы
С1	К-50-6 0.15 мкФ + 5%	1
С2	К-50-6 23.6 мкФ + 5%	1
С3	К-50-6 2.7 мкФ + 5%	1
С4	КМ-5 48.8 пФ + 5%	1
С5	К-50-6 160 мкФ + 5%	1
С6	К-50-6 9 мкФ + 5%	1
С7	К-50-6 0.2 мкФ + 5%	1
С8	КМ-5 29.2 пФ + 5%	1
С9	К-50-6 174.6 мкФ + 5%	1
С10	К-50-6 8.25 мкФ + 5%	1
С11	К-50-6 0.2 мкФ + 5%	1
С12	К-50-6 147 мкФ + 5%	1
С13	К-50-6 125 мкФ + 5%	1
	Резисторы
R1	МЛТ-0.5 200 Ом + 5%	1
R2	МЛТ-0.5 135 Ом + 5%	1
R3	МЛТ-0.5 48.5 Ом + 5%	1
R4	МЛТ-0.5 35 Ом + 5%	1
R5	МЛТ-0.5 38.2 Ом + 5%	1
	Микросхемы
DA1,2,3	K256УВ6	3