Блок усиления мощности нелинейного локатора

Министерство образования Российской Федерации ТОМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ ТУСУР Кафедра радиоэлектроники и защиты информации РЗИ Блок усиления мощности нелинейного локатора Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Схемотехника аналоговых электронных устройств Выполнил студент гр.148-3 Авраменко А.А. Проверил преподаватель каф. РЗИ Титов А.А. 2001 Содержание 1.Введение 2.Техническое задание 3.Расчтная часть 3.1 Структурная схема усилителя 3.2 Распределение линейных искажений в области ВЧ 3.3 Расчт выходного каскада 3.1 Выбор рабочей точки 3.2 Выбор транзистора 3.3 Расчт эквивалентных схем транзистора 7 3.3.4 Расчт цепи термостабилизации и выбор источника питания 3.5 Расчт элементов ВЧ коррекции 3.4 Расчт промежуточного каскада 4.1 Выбор рабочей точки 4.2 Выбор транзистора 4.3 Расчт эквивалентных схем транзистора 4.4 Расчт цепи термостабилизации 4.5 Расчт цепи коррекции между входным и промежуточным каскадами 20 3.5 Расчт входного каскада 5.1 Выбор рабочей точки 5.2 Выбор транзистора 5.3 Расчт эквивалентных схем транзистора 5.4 Расчт цепей термостабилизации 5.5 Расчт входной корректирующей цепи 3.6 Расчт выходной корректирующей цепи 3.7 Расчт разделительных и блокировочных мкостей 4 Заключение.31 Литература 1.Введение В данной курсовой работе требуется рассчитать блок усиления мощности нелинейного локатора БУМ. БУМ является одним из основных блоков нелинейного локатора, он обеспечивает усиление сканирующего по частоте сложного сигнала.

БУМ должен иметь малый уровень нелинейных искажений и высокий коэффициент полезного действия, обеспечивать заданную выходную мощность в широкой полосе частот и равномерную амплитудно-частотную характеристику нелинейного локатора.

При проектировании любого усилителя основной трудностью является обеспечение заданного усиления в рабочей полосе частот.

В данном случае полоса частот составляет 20-500 МГц. С учтом того, что усилительные свойства транзисторов значительно ухудшаются с ростом частоты, то разработка устройства с подъмом АЧХ на таких частотах является непростой задачей.

Наиболее эффективным представляется использование в данном случае межкаскадных корректирующих цепей 3-го порядка.

Такая цепь позволит оптимальным, для нашего случая, образом получить нужный коэффициент усиления с нелинейными искажениями, не выходящими за рамки данных в задании. 2.

Техническое задание

Техническое задание Усилитель должен отвечать следующим требованиям 1. Рабочая полоса частот 20-500 МГц 2. Линейные искажения в области нижних частот не более 1.5 дБ в области верхних частот не более 1ю5 дБ 3. Коэффициент усиления 15 дБ 4. Выходная мощность 5 Вт 5. Диапазон рабочих температур от 10 до 50 градусов Цельсия 6. Сопротивление источника сигнала и нагрузки RгRн50 Ом 3.

Расчтная часть

Расчтная часть 3.1

Структурная схема усилителя

Структурная схема усилителя. Зная, что каскад с общим эмиттером позволяет получать усиление около 7 дБ, оптимальное число каскадов данного усилителя равно трм. Предварительно распределим на каждый каскад по 6 дБ. Таким образом, коэффициент усиления устройства составит 18 дБ, из которых 15 дБ требуемые по заданию, а 3 дБ будут являться запасом усиления.

Структурная схема, представленная на рисунке 3.1, содержит кроме усилительных каскадов корректирующие цепи, источник сигнала и нагрузку.

Рисунок 3.2

Распределение линейных искажений в области ВЧ

Распределение линейных искажений в области ВЧ Расчт усилителя будем проводить исходя из того, что искажения распределены как 1 дБ на каждый каскад БУМ. 3.3

Расчт выходного каскада

Выбор рабочей точки Координаты рабочей точки можно приближнно рассчита... Значение этой мкости можно вычислить. Для этого нужно знать паспортное... Учитывая то, что в коллекторной цепи отсутствует резистор, то напряжен... Как видно из расчтов условие термостабильности выполняется. Из всех ра... Используя эти данные, вычисляем значения для элементов по формулам 3.3...

Расчт промежуточного каскада

Выбор рабочей точки При расчте требуемого режима транзистора промежуто... Этим требованиям отвечает транзистор КТ913Б. Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ 4. Индуктивность вывода базы нГн 6. Постоянное напряжение коллектор-эмиттер В 2.

Расчт цепи термостабилизации

Расчт цепи термостабилизации Метод расчта схемы идентичен приведнному в пункте 3.3.4.2. Элементы схемы термостабилизации будут равны соответствующим элементам схемы термостабилизации выходного каскада.

Это следует из схемы включения выходного каскада.

Таким образом, элементы схемы будут следующими 3.4.5

Расчт цепи коррекции между входным и промежуточным каскадами

Расчт цепи коррекции между входным и промежуточным каскадами. В качестве цепи коррекции использована межкаскадная корректирующая цеп... Рисунок 3.9 Используя схему замещения транзистора, показанную на рисун... Рисунок 3.10 Расчт такой схемы подробно описан в 2. При заданных значениях соответствующих требуемой форме АЧХ каскада, но...

Расчт входного каскада

Электрические параметры 7. Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ 10. мкость коллекторного перехода при В пФ 11. Предельные эксплуатационные данные 4. 3.5.4 Расчт схемы термостабилизации Расчт схемы ведтся по формулам, оп...

Расчт входной корректирующей цепи

Расчт входной корректирующей цепи Для входной корректирующей цепи также была выбрана межкаскадная корректирующая цепь 3-го порядка, описанная в пункте 3.4.5. В нашем случае значения и следующие 50 А 0 0.345 нГн 1.076 Ом При условии, что линейные искажения составляют 1 дБ, берм значения из таблицы приведнной в 2 2.52 2.012 2.035 Тогда, из формул описанных выше, получаем D 1.043 B -3.075 A 0.115 Тогда нормированные значения межкаскадной корректирующей цепи равны Истинные значения элементов Значения и получились следующими 3.6

Расчт выходной корректирующей цепи

3.7 . 3.6.1 . 3.6.4 нГн пФ Ом. Сама выходная мкость в данном случае является последовательным соедине... Рассчитаем частотные искажения в области ВЧ, вносимые выходной цепью ,...

Расчт разделительных и блокировочных мкостей

Так как разделительные мкости вносят искажения в области нижних частот... Всего мкостей четыре, поэтому можно распределить на каждую из них по 0... . Найдм постоянную времени, соответствующую неравномерности 0.75дБ по фо... Рассчитаем номиналы элементов обозначенных на схеме. Расчт производитс...

Заключение

Заключение Рассчитанный усилитель имеет следующие технические характеристики 1. Рабочая полоса частот 20-500 МГц 2. Линейные искажения в области нижних частот не более 1.5 дБ в области верхних частот не более 1.5 дБ 3. Коэффициент усиления 21дБ 4. Выходная мощность - 5 Вт 5. Питание однополярное, Eп14.2 В 6. Диапазон рабочих температур от 10 до 50 градусов Цельсия Усилитель рассчитан на нагрузку Rн50 Ом Усилитель имеет запас по усилению 6дБ, это нужно для того, чтобы в случае ухудшения, в силу каких либо причин, параметров отдельных элементов коэффициент передачи усилителя не опускался ниже заданного уровня, определнного техническим заданием. 468730.001.ЛистN Блок усиления мощности нелинейного локатора . 148-3

Литература

Литература 1. Красько А.С Проектирование усилительных устройств, методические указания 2. Титов А.А. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах , Томск, ТУСУР, 1999. Адрес в Интернете httpreferat.rudownloadref-2764.zip 3. Болтовский Ю.Г Расчт цепей термостабилизации электрического режима транзисторов, методические указания 4. Титов А.А Григорьев Д.А Расчт элементов высокочастотной коррекции усилительных каскадов на полевых транзисторах, учебно-методическое пособие, Томск, ТУСУР, 1999. Позиция Обозн. Конденсаторы ГОСТ 2519-67С1КД-2-523пФ51С2КД-2-15,4пФ51С3КД -2-12,1пФ51С4КД-2-0,04пФ51C5КД-2-64,2пФ5 1С6КД-2-64,2нФ51С7КД-2-352пФ51С8КД-2-9,5 3пФ51С9КД-2-2,77пФ51С10КД-2-79,6пФ51С11К Д-2-0,08пФ51С12КД-2-481пФ51С13КД-2-79,6п Ф51С14КД-2-16,7пФ51С15КД-2-0,127пФ51С16К Д-2-309пФ51С17КД-2-0,08пФ51С18КД-2-7,87п Ф51Катушки индуктивности L1Индуктивность 6,71нГн101L2Индуктивность 11,94нГн101L3Индуктивность 2,141нГн101L4Индуктивность 8,76нГн101L5Индуктивность 8,76нГн101L6Индуктивность 0,5мкГн 101L7Индуктивность 7,96нГн 101L8Индуктивность 14,75нГн 101 468730.001 N Блок усиления мощности нелинейного локатора 1 2 . 148-3 Позиция Обозн. Резисторы ГОСТ 7113-77R1МЛТ 0,125-2,29кОм5R2МЛТ 0,125-4,07кОм51R3МЛТ 0,125-1,4кОм51R4МЛТ 0,125-1,89кОм51R5МЛТ 0,125-2,52Ом51R6МЛТ 0,125-1,82кОм51R7МЛТ 0,125-1,91кОм51R8МЛТ 0,125-6,26кОм51R9МЛТ 0,125-856Ом51R10МЛТ 0,125-2Ом51R11МЛТ 0,125-1,91кОм51R12МЛТ 0,125-6,26кОм51R13МЛТ 0,125-856Ом51R14МЛТ 0,125-1,26кОм51R15МЛТ 0,125-2Ом51ТранзисторыVT1КТ361А1VT2КТ939 А1VT3КТ361А1VT4КТ913Б1VT5КТ361А1VT6КТ948 А1 468730.001 N Блок усиления мощности нелинейного локатора 2 2 . 148-3.