Главная  Расчет источников питания 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [ 23 ] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40]

еяедует учитывать» что с увеличением частоты крутизна транзистора уменьшается. Поэтому окончательное расчетное значение к\ утнзны транзистора равно

Sp.c, = S/V + (W/rp). (6-9)

где/гр - граничная частота коэффициента передачи тока выбранного транзистора в сяея1»>с общим эмиттером.

Таблица 6.1. Пределы нзменения емкости некоторых подстроечн! вонденсаторов

н переменных

Ти1 кондепсаторз

Тип конденсатора

Спи,.

Подстроечные конденсаторы

КТ4-25

КТ-2 КПВ

5 10 16 30 60 60

1 3 4 5 6 8

5 J6 20 25 30 40

Переменные конденсаторы

(с воздушным ди-

1КПВМ-1,..14

электриком)

8КПВМ.1,..12

ЗКПВМ-1...14

КПКМТ-2/7

КПВМ

КПКМТ-4/15

КПЕ-3

КПКМТ-6/25

КПКМТ-8/30

КТ4-20

КТ4-21

КПЕ-5

КПТМ

КПТМ-1

КПТМ-4 КПЕ

(с твердым диэлектриком)

6 3 2

260 150 120

2. Находим величины эквивалентных емкостей контура на крайних частотах дна-п13онаС,,,,„иС,,,„

C.K8mln = C„in+cx. (6-. 10)

Где Cjj, и Сп,з - минимальное и максимальное значения емкости стандартного переменного конденсатора СЗ (рис. 6.1, а), используемого для настройки контура (табл. 6.1); Ссх-дополнительная емкость, при кэторой обеспечивается перекрыгде заданного диапазона частот,

сх = (шах-*д<тш)/(*-1)- (6.12)

Здесь 6д - коэффициент перекрытия диапазона

*Д=/т,Лт,п (6 13)

Емкость Ссл складывается из емкости монтажа С„ = (5...10) пФ, междувитковой емкости катушки контура (С = (10...15) пФ), пересчитанной в контур входной емкос-

транзистора (С, = 2...3 пФ) и емкости подстроечного конденсатора контура (кон-:атор С5 на рис. 6.1, о).

3. Индуктивность катушки контура находим по формуле

(., = 2,63. 10(д-1)/(С„„-С„,„)4„, (6.14)

« fmin - В пннофарздах; / - мегагерцах.

где Lj выражается в микрогенри; С ын

4. Определяем максимальный устойчивый коэффициент усиления каскада

уст-б,з/5;;;;д;

(6.15)

Л* -расч " расчетное значение крутизны выбранного транзистора (см. (6.9)), мАШ;/ выражается в мегагерцах; С„ - емкость коллекторного перехода транзистора, пФ.

5. Находим характеристическое (волновое) сопротивление контура ва крайних частотах диапазона

P™in = 159 „,„С,„, (6.16)

Рш.„= 159 „„С,„„,„, (6.17)

где и выражаются в мега-герцах; С, „а С, ~ в ии-нофарадах; р, и р - а кило-омах.

6. Ориентировочное значение коэффициента включения контура со стороны последующего каскада иа максимальной частоте диапазона определяем по формуле

Таблица 6.2. Ориентировочные значения конструктивной добротности контура

Диапазон

Значение нонструк-TiiBHoil добропюети нонтура

катушна контура

сердеч-

катушиз контура с феррн-

ТОиыМ

сердеч нн-

Длинные волны (ДВ) ((150...408) кГц) Средние волны (СВ) ((525...1605) кГц) Короткие волны (KB) ((3,95... 12,1) МГц) Ультракороткие волны (У.КВ) ((65,8...73.0) МГц)

I0...50 40... 100 60... 150 100...200

90... 140

1I0...160 140... 190 100. ..200

< *ш та, - коэффициент шунтирования контура транзистором на максимальной частоте диапазона, Для определения необходимо задаться аиаченпем конструктивной добротности контура Q„ ориентируясь иа рекомендации табл. 6.2. Коэф())ици-"Immt " *штш™ Верхней И нижней частотах диапазона рассчитываются по формулам

*шшал = Рэиеша./Ск; (6.19)

*r.m = Qs.«n,i„/QK- (6.20)

7. Находим коэффициент включения контура со стороны коллектора транэиетора, всходя из условия получения максимального устойчивого усиле1Шя на максимальнсЛ частоте диапазона

(£.21) выражается в

"lycT - уст/"25расчРта«эив max-" расч ~ Р""ов значение крутизны транзистора, мА/В; р килоонах.

8. Определяем коэффициент включения контура со стороны коллектора транзистора, исходя из условия получения оптимального согласования на минимальной Частоте диапазона

•"Ш, = К(1 - *ш wl„)liP„,„Q, ш,Л2,. (6.22)

Prain выражается в омах; йг, - выходная проводимость транзистора, См. 9. Сравниваем полученные значения m,j,„ и т,„„,. Если т,„ > 1 и т„„, >



> I, то принимается mi = i и используется полное включение контура в коллектор ную цепь транзистора. Если

"lycT

< 1 или /Пщп < 1 (а также при т,,, > 1 I /njonT ™ • 1 принимается меньшее значение.

10. Определяем окончатетьный коэффициент включения контура со стороны последующего каскада на мкнималькой частоте диапазона; при т, - 1 или Я1, - fiiyf-j

При nil - m,

11. Находим коэффициенты усиления усилителя на крайних частотах диапазо-

fo™.< = ™."".c,Pm.x«,K.™„! (6-25)

Если Ко п,ах уст- о т:п > . ТО расчет произведен правильно.

12. Рассчитываем параметры элементов схемы усилителя. Резистор R3 в эмит-терной цепи термостабилизацин режима работы транзистора находим по закону Ома

3 э/к- V (6.27)

принимая величину падения напряжения яа резисторе R3 порядка 0,7...1,5 В, а величину тока коллектора равным справочному значению этого тока для выбранного типа транзистора.

Сопротивление резистора R2 делителя напряжения определяем по формуле

R,= (b-\)ER/U, (6.28)

где б - коэффициент нестабильности схемы (принимается в пределе 1,5...4); - напряжение источника питания каскада (выбирается в зависимости от величины допустимого напряжения на коллекторе для выбранного типа транзистора). Сопротивление резистора /?1 равно

R R/{EJU-l). V (6.29)

Для того чтобы на резисторе R3 не возникало напряжения отрицательной обратной связи, его обычно шунтируют блокировочным конденсаторсш С2 (рис. 6.1, а). Емкость этого конденсатора может быть найдена по формуле

С,X15...30). mf,Rs, (6.30)

где С2 выражается в микрофарадах; /j, - в мегагерцах; R3 -ь килоомах. Емкость разделительного конденсатора С1 определяем по формуле

С,>(1...2) 103 п,„Ал.жв (Sl)

(Cl выражено в микрофарадах; /[п-в мегагерцах), а величину эквивалентного входного сопротивления каскада (в килоомах) - из соотношения

,= 1 г„э+"/- + /г-

(6.32)

где - входное сопротивление выбранного транзистора. Аналогично могут быть рассчитаны элементы схемы последующего каскада усилителя.

ПолученЕ1ые значения сопротивлений н емкостей округляюгся до ближайших стандартных величин (табл. 1.18).

6.4. Расчет избирательного усилителя с трансформаторным включением контура (рис. 6. 1, 6]

Исходные Данные и порядок расчета избирательного усилителя с трансформаторной связью такие же, как и в случае усилителя с автотрансформаторным включением контура. Однако кроме расчетных операций, приведенных в § 6.3. следует рассчитать индуктивность катушки связи I.] контура с коллекторной цепьютран-f вистора.

I. Предварительно задаемся собственной частотой /к контура в цепи коллекто ра. Эгот контур образован выходной емкостью транзистора и индуктивностью катушки связи. При этом надо учитывать, что от выбора резонансной частоты существенно зависит равномерность усиления сигнала в рабочем диапазоне частот, а сл(До-вательно, появляется возможность корректировать форму частотной характеристики всего усилителя.

Возможны два случая режима работы контура коллекторной цепи транзистора: «удлинения» или «укорочения». Если, например, частога < f:, то коэффициент усиления уменьшается с увеличением частоты настройки. Если же > [,, та коэффициент усиления с увеличением частоты пастрон1сн растет. При заданном коэффициенте неравномерности усиления в диапазоне рабочих частот коэффициент удлинения или укорочения может быть определен из соотношения

где kp - коэффициент неравномерности усиления каскада; Ад - /ma/min ~~ коэффициент перекрытия диапазона.

Если величина Анр не задана, то рекомендуется выбирать коэффициент удлинения порядка 1,5,..2, а коэффициент укорочения ку = 3.

Резонансная частота коллекторной цепи при удлинении

/» = /тш*у (6-34)

при укорочении

/« = *ут,),- (6-35)

2. Находим индуктивность катушки связи по формуле = 2,53 • w/llc„„. (6.36)

В формуле (6.36)

} С = С.ь,»+С„+С, пФ1, (6.37)

где Cgyjj -выходная емкость 1раР1зистора на минимальной рабочей частоте, пФ; 1 си(\Ь..ль) пФ - емкость монтажа; С = (3. .8) пФ-емкость катушю) связи; /к - собственная частота контура коллекторной цепи, кГц.

3. Коэффициент связи с контуром равен

к = т, УЦ/Li, (6.38)

где L2 - индуктивность катушки контура.

6.S. Расчет полосового усилнтеля с одиночным контуром и емкостной связью с последующим каскадом (рис. 6.2)

Исходные данные: фиксированная частота настройки к заданной полосе пропускания (в супергетеродинных приемниках - промежуточная частота) /„р; требуе-мы.] К1Эфии11енг усиления Л; максимальный коэффициент устойчивого усиления Л j.; входное сопротивление последующего каскада Нсл транзисторов о



параметрами Е, fy; S. С«, ft,,,, h,, C, C; эквивалентная добротность контура (Эзд.

В результате расчета необходимо определить: параметры включения контура mj и т; резонансный коэффициент усиления Ко, данные элементов схемы. Расчет производим в следующем порядке:

1. Определяем коэффициент шунтирования контура входным сопротивлением последующего каскада и выходным сопротивлением транзистора, допустимый из условий устойчивости

10. Находим резонансный коэффициент усиления

- 5p8cqPQ3KB"i"a-

(6.52)

" 5расч ~ расчетная крутизна транзистора на частоте /пр, мА/В; R - входное сопротивление послед>ющего каскада, кОм; /1,23 - выходная проводимость транзистора в схеме с общим эмиттером. См.

2. Находим необходимые значения конструктивного и эквивалентного затухания контура

бк = Аш/(3,кв- (6.40)

ба= 1/(?зкв- (6.41)

3. Рассчитываем характеристическое сопротивление контура при = 1

р = (бз-б«)/2А;2э (б-г)

(р выражается в омах; - в сименсах).

4. Эквивалентную емкость контура определяем по формуле

экв > 159 прР (пФ1 (6.43)

(faf, выражается в мегагерцах; р - в килоомах).

5. Определяем коэффициент включения контура со стороны последующего кас-

(6.44) 1сато-

/6.45)

када

6. Общая величина емкости емкостного делителя, составленного из конденсато ров СЗ и С4 (рис. 6.2), равна

гдэ Сц„ - выходная емкость транзистора.

7, Определяем величины емкостей, входящих в контур,

С, > (Сд/Ша) - С„; Сз > (Ci + С,,) Сд/(С, + С,, - Сд),

(6.46) (6.47)

где Са,! - входная емкость транзистора выбранного типа (для последующего каскада). 8. Действительная эквивалентная емкость ко!гтура

С1к, = С,У, + (С. + С„) С,/(С, + с, + С„) (6.48)

должна быть больше значения Сц, найденного по формуле (6.43)

С;кв>Сз„в- (6.49)

При выполнении условия (6.49) расчет произведен правильно.

8. Определяем индуктивность контура

L, = 2,53 . 10V/SpC;„, (6.50)

(L\ выражается в микрогенрн; /пр - в мегагерцах; С - в пикофарадах).

9. Уточняем величину характеристического сопротивления контура после выбора емкостей I

р= 159 ,рС;,,. (6.51)

РСрасч выражается в миллиамперах на вольт; р -в килоомах).

Необходимо, чтобы Ко > К и Ко < К.. При выполнении этих условкй расчет иротзведен правильно.

11. Задаемся сопротивлением развязывающего фильтра {R4 на рис. 6.2) порядка ,2,..]) кОм н определяем емкость фильтра С5

С>{} ... 2)Ю-/„рЯ, (6.5

(С5 выражается в микрофарадах; /„р - в мегагерцах; R - г килоомах).

12. Параметры остальных элементов схемы [R], R2, R3, Cl, С2) определяйте» та« же, как и при расчете резонансного усилителя с автотрансформаторной Связью см. § 6.3).

6.6. Расчет избирательного усилителя с двухконтурным лолосовым фильтром (рис. 6.3

Исходные данные фиксированная частота настройки В заданной полосе пропускания /прГ требуемый коэффициент усиления К; входное сопротивление последующего каскада вх.сл- эквивалентная добротность контуров Qi = Qz = Рэкв фактор связи между контурами Р (произведение коэффициента связи на добротность контуров = CBOa.tB);"" "Транзисторов с параметрами Е, V-расч-иэ-229 к. вя. С.,.

В результате расчета необходимо определить: параметры включения контуров mf и т; резонансный коэффициент усиления Кд] данные элементов схемы.

Расчет производим в следующем порядке:

1. Находим максимальный устойчивый коэффициент усиления каскада по,формуле (6,15) Ку„ = 6,3 У 5р,„ г,рС„.

2. Определяем допустимый из условий устойчивости коэффициент шунтирования контуров фильтра выходным сопротивлением транзистора и входным сопрот(!влением последующего каскада

*„> 1 -Ку„./Р/(1 +P=)Sp„,]/ 10»Д„.,,/Л22. (6.54)

(Spggq выражается в миллиамперах на вольт; . - в килоомах; /igj, - в сименсах).

3. Находим значения конструктивного и эквивалентного затухания контуров по формулам (6.40) и (6.41): = kJQ\ б, = Щ.

4. Определяем характеристическое сопротивление контуров полосшого фильтра, принимая коэффициент включения контура в цепь коллектора = 1

р = (бэ-6к)/йг2з (6.55)

(р выражается в омах; 22 - ъ сименсах).

5. Находим эквивалентную емкость контуров полосового фильтра по формуле (6.43): Сз„д= 159 прр (Сэ„в~в пикофарадах; /пр - в мегагерцах; р-а кнло-(илах).

6. Величина емкости первого контура полосового фильтра (СЗ на рнс. 6.3, а) равна

С, = С,„.-т?С.„„ (6.56)

где Cgyjj - выходная емкость транзистора.

7. Принимаем ближайшее большее значение СЗ по шкале номинальных величин и определяем действительнуЕО эквивалентную емкость первого контура

С,,,. = С,+п{\С. (6.57)



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [ 23 ] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40]

0.0008