Реферат: Видеоусилитель

Расчет Y-параметров

Входное сопротивление в схеме ОБ на низкой частоте (3.6):

 [Ом],

граничная частота по крутизне (3.7):

 [Гц],

 и ,

А теперь и сами Y-параметры (3.8) – (3.15):

 [См],

 [См],

 [Ф];

 [См],

 [См],

 [Ф];

 [См],

 [См],

 [А/В];

Причем , тогда

 [А/В].

 [См],

 [См],

 [Ф].

Оценим нагрузочную коллекторную проводимость  для обеспечения заданного усиления и полосы пропускания (2.2) – (2.4):

 [См],

 [См],

,

.

Входная проводимость (2.5) и емкость (2.6) усилительного каскада.

 [См],

 [Ф].

Рассчитаем высокочастотную эмиттерную коррекцию

Определяем эквивалентную емкость , пусть монтажная емкость равна  [пФ]:

 [Ф].

Рассчитаем необходимое значение глубины ООС (4.5):

.

Находим необходимое значение коллекторного сопротивления (4.6):

 [Ом].

Рассчитаем элементы цепи коррекции (4.7) – (4.8):

 [Ом];

 [Ф].

Разделительную емкость  (2.7) определим по заданным искажениям  на нижней граничной частоте:

,

 [Ф].

Пусть разделительная емкость будет равна  [Ф].

Низкочастотна коррекция цепочкой

В соответствии (5.2) определяем постоянную времени  каскада без коррекции:

 [с].

Находим необходимые для осуществления коррекции значения  и  (5.5) – (5.6), при  несколько меньшей заданного, пусть  [с-1]:

 [Ом];

 [Ф].

Стабилизация режима работы усилительного каскада

Исходные данные:

-      средняя температура  0С;

-      коэффициент ;

-      верхняя граница заданного температурного диапазона  0С;

-      нижняя граница заданного температурного диапазона  0С;

-      коэффициент температурного сдвига входных характеристик  В/град.

 0С,

 0С.

Определим следующие величины  (6.1) и  (6.2):

 [А];

 [В].

Рассчитаем минимальное значение напряжения питания  (6.3):

Сопротивление по постоянному току в цепи коллекторного тока за вычетом

 [Ом],

 [В].

Теперь, уточним значение источника питания . Пусть  [В].

А также уточним значение  (6.4):

 [В].

Определим величину  (6.5):

 [Ом].

Ток базового делителя  (6.6):

 [А].

Оценим  как  [А].

Для выполнения условия , пусть [А].

Рассчитаем сопротивления  (6.7) и  (6.8), взяв :

 [Ом];

 [Ом].

Проверим выполнение условие :

 [Ом],

 [Ом],

соответственно .

Оценим абсолютную нестабильность тока коллектора (6.9):

 [А],

Коэффициент нестабильности тока коллектора  получаем таким:

,

что не более оговоренного 0,1.

Определим сопротивление , описанное в разделе высокочастотной коррекции:

 [Ом].

Оценим емкость  (2.8):

 [Ф].

Оценим необходимость в эмиттерном повторителе между оконечным каскадом и нагрузкой, выражением  (2.2), при верхней частоте  Гц:

    .

Нетрудно заметить, что неравенство верно, а, следовательно, согласовывающий каскад можно не ставить

Расчет предоконечных усилительных каскадов

Исходные данные те же, что и для оконечного каскада, кроме:

,  [Ом] и   [Ф].

Y-параметры остаются тоже те же, так как транзистор берем тот же КТ399А.

Оценим нагрузочную коллекторную проводимость  для обеспечения заданного усиления и полосы пропускания (2.2) – (2.4):

 [См],

 [См],

,

.

Входная проводимость  и емкость  усилительного каскада остаются такие же, как и для оконечного каскада.

Рассчитаем высокочастотную эмиттерную коррекцию

Определяем эквивалентную емкость , пусть монтажная емкость равна  [пФ]:

 [Ф].

Рассчитаем необходимое значение глубины ООС (4.5):

.

Находим необходимое значение коллекторного сопротивления (4.6):

 [Ом].

Рассчитаем элементы цепи коррекции (4.7) – (4.8):

 [Ом];

 [Ф].

Разделительную емкость  (2.7) определим по заданным искажениям  на нижней граничной частоте:

,

 [Ф].

Пусть разделительная емкость будет равна  [Ф].

Низкочастотна коррекция цепочкой

В соответствии (5.2) определяем постоянную времени  каскада без коррекции:

 [с].

Находим необходимые для осуществления коррекции значения  и  (5.5) – (5.6), при  несколько меньшей заданного, пусть  [с-1]:

 [Ом];

 [Ф].

Стабилизация режима работы усилительного каскада

Исходные данные те же, что и для оконечного каскада.

Рассчитаем минимальное значение напряжения питания  (6.3):

Сопротивление по постоянному току в цепи коллекторного тока за вычетом

 [Ом],

 [В].

Теперь, уточним значение источника питания . Пусть  [В].

А также уточним значение  (6.4):

 [В].

Определим величину  (6.5):

 [Ом].

Ток базового делителя  (6.6):

 [А].

Оценим  как  [А].

Для выполнения условия , пусть [А].

Рассчитаем сопротивления  (6.7) и  (6.8), взяв :

 [Ом];

 [Ом].

Проверим выполнение условие :

 [Ом],

 [Ом],

соответственно .

Оценим абсолютную нестабильность тока коллектора (6.9):

 [А],

Коэффициент нестабильности тока коллектора  получаем таким:

,

что не более оговоренного 0,1.

Определим сопротивление , описанное в разделе высокочастотной коррекции:

 [Ом].

Оценим емкость  (2.8):

 [Ф].

Оценим необходимость в эмиттерном повторителе между оконечным каскадом и нагрузкой, выражением  (2.2), при верхней частоте  Гц:

    .

Нетрудно заметить, что неравенство верно, а, следовательно, согласовывающий каскад можно не ставить.

-      Источник питания на 9 В;

-      Верхняя граница температурного диапазона  0С;

-      Нижняя граница температурного диапазона  0С;

-      Входной сигнал не более 5 мВ.

-      Остальные характеристики соответствуют ТЗ.

1.    "Расчет усилительных устройств". Учебное пособие к практическим занятиям / Под редакцией Ю. Т. Давыдова. – М.: МАИ, 1993.

2.    "Усилители, радиоприемные устройства". Учебное пособие к лабораторным работам / Под редакцией проф. А. С. Протопопова. – М.: МАИ, 1996.

3.    Проектирование усилительных устройств / Под редакцией Н. В. Терпугова. – М.: Высшая школа, 1982.

4.    Мамонкин И. Г. Усилительные устройства. – М.: Радио и связь, 1989.

[1] Эпитаксиально-планарная технология.