5.107
4.607
4.204
3.797
3.437
3.031
2.622
0.172
0.187
0.207
0.225
0.247
0.269
0.3
0.337
|
|
+0 дБ
3.15
2
4.02
7.07
5.34
4.182
|
0.0493
0.049
0.047
0.045
0.04
0.03
0.017
0.0
|
2.425
2.482
2.595
2.661
2.781
2.958
3.141
3.346
|
4.851
4.964
5.19
5.322
5.563
5.916
6.282
6.692
|
3.137
3.13
3.122
3.121
3.125
3.143
3.175
3.221
|
4.597
4.287
3.753
3.504
3.134
2.726
2.412
2.144
|
0.205
0.219
0.247
0.263
0.29
0.327
0.36
0.393
|
|
-3 дБ
3.2
2
4.685
8.341
6.653
4.749
|
0.0777
0.077
0.075
0.07
0.06
0.043
0.02
0.0
|
4.668
4.816
4.976
5.208
5.526
5.937
6.402
6.769
|
9.336
9.633
9.951
10.417
11.052
11.874
12.804
13.538
|
3.062
3.068
3.079
3.102
3.143
3.21
3.299
3.377
|
3.581
3.276
2.998
2.68
2.355
2.051
1.803
1.653
|
0.263
0.285
0.309
0.34
0.379
0.421
0.462
0.488
|
|
-6 дБ
3.3
2
5.296
9.712
8.365
5.282
|
0.132
0.131
0.127
0.12
0.1
0.08
0.04
0.0
|
16.479
17.123
17.887
18.704
20.334
21.642
23.943
26.093
|
32.959
34.247
35.774
37.408
40.668
43.284
47.885
52.187
|
2.832
2.857
2.896
2.944
3.049
3.143
3.321
3.499
|
2.771
2.541
2.294
2.088
1.789
1.617
1.398
1.253
|
0.357
0.385
0.42
0.453
0.508
0.544
0.592
0.625
|
|
|
Таблиця 7.4 - Нормовані значення елементів КЦ для = 0,5 дБ
|
|
нахил
|
|
|
|
|
|
|
|
+6 дБ
5.4
2
2.725
5.941
3.731
4.3
|
0.012
0.0119
0.0115
0.011
0.0095
0.0077
0.005
0.0
|
0.42
0.436
0.461
0.48
0.516
0.546
0.581
0.632
|
0.839
0.871
0.923
0.959
1.031
1.092
1.163
1.265
|
6.449
6.278
6.033
5.879
5.618
5.432
5.249
5.033
|
12.509
11.607
10.365
9.624
8.422
7.602
6.814
5.911
|
0.09
0.097
0.109
0.117
0.134
0.147
0.164
0.187
|
|
+3 дБ
4.9
2
3.404
7.013
4.805
5.077
|
0.0192
0.019
0.0185
0.017
0.015
0.012
0.007
0.0
|
0.701
0.729
0.759
0.807
0.849
0.896
0.959
1.029
|
1.403
1.458
1.518
1.613
1.697
1.793
1.917
2.058
|
5.576
5.455
5.336
5.173
5.052
4.937
4.816
4.711
|
8.98
8.25
7.551
6.652
6.021
5.433
4.817
4.268
|
0.123
0.134
0.146
0.165
0.182
0.2
0.224
0.249
|
|
0 дБ
4.9
2
4.082
8.311
6.071
6.0
|
0.0291
0.0288
0.028
0.0265
0.024
0.019
0.01
0.0
|
1.012
1.053
1.096
1.145
1.203
1.288
1.404
1.509
|
2.024
2.106
2.192
2.29
2.406
2.576
2.808
3.018
|
5.405
5.306
5.217
5.129
5.042
4.94
4.843
4.787
|
6.881
6.296
5.79
5.303
4.828
4.271
3.697
3.301
|
0.16
0.175
0.19
0.207
0.226
0.253
0.287
0.316
|
|
-3 дБ
5.2
2
4.745
9.856
7.632
7.13
|
0.0433
0.043
0.0415
0.039
0.035
0.027
0.015
0.0
|
1.266
1.318
1.4
1.477
1.565
1.698
1.854
2.019
|
2.532
2.636
2.799
2.953
3.13
3.395
3.708
4.038
|
5.618
5.531
5.417
5.331
5.253
5.172
5.117
5.095
|
5.662
5.234
4.681
4.263
3.874
3.414
3.003
2.673
|
0.201
0.217
0.241
0.263
0.287
0.321
0.357
0.391
|
|
-6 дБ
5.7
2
5.345
11.71
9.702
8.809
|
0.0603
0.06
0.058
0.054
0.048
0.04
0.02
0.0
|
1.285
1.342
1.449
1.564
1.686
1.814
2.068
2.283
|
2.569
2.684
2.899
3.129
3.371
3.627
4.136
4.567
|
6.291
6.188
6.031
5.906
5.812
5.744
5.683
5.686
|
5.036
4.701
4.188
3.759
3.399
3.093
2.634
2.35
|
0.247
0.264
0.295
0.325
0.355
0.385
0.436
0.474
|
|
|
У таблицях 7.3 і 7.4 наведені значення елементів, обчислені для випадку реалізації підсилювального каскаду з різним нахилом АЧХ, що лежить в межах + 6 дБ, при допустимому ухиленні АЧХ від необхідної форми дорівнює 0,25 дБ і 0,5 дБ, і для різних значень.
Таблиці отримані за допомогою методики проектування согласующе-вирівнюють ланцюгів транзисторних підсилювачів, яка передбачає складання і рішення систем компонентних рівнянь [5], і методики синтезу прототипу передавальної характеристики, що забезпечує максимальний коефіцієнт посилення каскаду при заданій допустимої нерівномірності АЧХ в заданій смузі частот [13].
Для переходу від схеми на рис. 7.7 до схеми на рис. 7.6 слід скористатися формулами перерахунку:
(7.11)
де;
, - нормовані щодо і значення елементів та.
Табличні значення елементів, в цьому випадку, вибираються для значення рівного:
(7.12)
де - коефіцієнт, значення якого наведено в таблицях.
Приклад 7.3. Розрахувати каскаду і значення елементів,,,, межкаскадной КЦ (рис. 7.5), якщо в якості і використовуються транзистори КТ610А (= 3 нГн, = 5 Ом, = 4 пФ, = 86 Ом, = 1 ГГц), необхідний підйом АЧХ каскаду на транзисторі дорівнює 3 дБ, = 50 Ом, = 0,9, = 260 МГц.
Рішення. Нормовані значення елементів, та є рівними: = = 0,56; = / = 0,058; = / = 0,057. Значення = 0,9 відповідає нерівномірності АЧХ 1 дБ. По таблиці 7.4 знайдемо, що для підйому АЧХ рівного 3 дБ коефіцієнт = 4,9. По (7.12) визначимо: = 0,05. Найближче табличне значення одно 0,07. Для цього значення з таблиці маємо: = 0,959; = 1,917; = 4,816; = 4,817; = 0,224. Тепер по (7.11) і (7.10) отримаємо: = 1,13; = 0,959; = 1,917; = 4,256; = 3,282; = 0,229; = 4,05. Після денормирование елементів знайдемо: = = 82,5 Ом; = / = 100 нГн; = / = 30,3 пФ; = 23,4 пФ; = 12 нГн.
8. РОЗРАХУНОК підсилювач з частотним поділом КАНАЛІВ
При розробці підсилювачів з робочими частотами від нуля або одиниці герц до одиниць гігагерц виникає проблема поєднання схемних рішень побудови низькочастотних і надвисокочастотних підсилювачів. Наприклад, використання великих значень розділових конденсаторів і дроселів харчування для зменшення нижньої граничної частоти, пов'язане з появою некорректіруемих паразитних резонансів в області надвисоких частот. Цього недоліку можна уникнути, використовуючи частотно-розділові ланцюга (ЧРЦ). Найбільший інтерес представляє схема підсилювача з ЧРЦ, призначеного для посилення як періодичних, так і імпульсних сигналів [15,16,17]. Схема підсилювача з ЧРЦ приведена на рис. 8.1, де УВЧ - підсилювач верхніх частот, УНЧ - підсилювач нижніх частот.
Рис. 8.1
Принцип роботи схеми полягає в наступному. Підсилювач з ЧРЦ складається з двох канальних підсилювачів. Перший канальний підсилювач УВЧ є високочастотним і будується з використанням схемних рішень побудови підсилювачів надвисоких частот. Другий канальний підсилювач УНЧ є низькочастотних і будується з використанням переваг схемних рішень побудови підсилювачів постійного струму або підсилювачів низької частоти. За умови узгоджених входів і виходів канальних підсилювачів, виборі значення резистора рівним, а багато більше значення, підсилювач з ЧРЦ виявляється узгодженим по входу і виходу. Кожен з канальних підсилювачів підсилює відповідну частину спектру вхідного сигналу. Вихідна ЧРЦ здійснює підсумовування посилених спектрів в навантаженні.
Якщо позначити нижню і верхню граничні частоти УВЧ як і, а нижню і верхню граничні частоти УНЧ як і, то додатковим необхідною умовою побудови підсилювача з ЧРЦ є вимога:
10.(8.1)
В цьому випадку смуга пропускання розроблюваного підсилювача з ЧРЦ буде охоплювати область частот від до.
З урахуванням вищесказаного розрахунок значень елементів ЧРЦ підсилювача зводиться до наступного.
Значення резисторів і вибираються з умов:
(8.2)
По заданому коефіцієнту посилення УВЧ визначається необхідний коефіцієнт посилення УНЧ зі співвідношення:
, (8.3)
де - вхідний опір УНЧ.
Значення елементів ЧРЦ розраховуються за формулами [15]:
(8.4)
Приклад 8.1. Розрахувати значення елементів,,,,,, коефіцієнт посилення УНЧ і його для підсилювача з ЧРЦ, схема якого наведена на рис. 8.1, за умов: = 10; = 1 МГц; =; = = 50 Ом.
Рішення. Відповідно до формулами (8.1) і (8.2) вибираємо: = 10 МГц, = 50 Ом, = 500 Ом. Тепер по (8.3) знайдемо: = 110, а по (8.4) визначимо: = 3,2 нФ; = 8 мкГн; = 320 пФ; = 800 нГн.
Список використаних джерел
Мамонкин І.Г. Підсилювальні пристрої. Навчальний посібник для вузів. - М .: Связь. 1977.
Шварц Н.З. Лінійні транзисторні підсилювачі НВЧ. - М .: Сов. радіо, 1980.
Широкосмугові радиопередающие пристрої / Алексєєв О.В., Головков А.А., Польовий В.В., Соловйов О.О .; Під ред. О.В. Алексєєва. - М .: Связь, 1978.
Титов А.А., Бабак Л.І., Черкашин М.В. Розрахунок межкаскадной узгоджувальний ланцюга транзисторного смугового підсилювача потужності // Електронна техніка. Сер. СВЧ-техніка. - 2000. - Вип. 1.
Бабак Л.І., Шевцов А.Н., Юсупов Р.Р. Пакет програм автоматизованого розрахунку транзисторних широкосмугових і імпульсних УВЧ - і НВЧ підсилювачів // Електронна техніка. Сер. СВЧ - техніка. - 1993. - Вип. 3.
Пєтухов В.М. Польові і високочастотні біполярні транзистори середньої та великої потужності та їхні зарубіжні аналоги: Довідник. У 4 томах. - М .: Кубку-а, 1997..
Никифоров В.В., Терентьєв С.Ю. Синтез ланцюгів корекції широкосмугових підсилювачів потужності із застосуванням методів нелінійного програмування // Зб. «Напівпровідникова електроніка в техніці зв'язку». / Под ред. І.Ф. Миколаївського. - М .: Радио и связь, 1986. - Вип. 26.
Титов А.А. Спрощений розрахунок широкосмугового підсилювача. // Радіотехніка. - 1979. - № 6.
Меліхов С.В., Колесов І.А. Вплив навантажувальних зворотних зв'язків на рівень вихідного сигналу каскадів // Зб. «Широкосмугові підсилювачі». - Томськ: Вид-во Том. ун-ту, 1975. - Вип. 4.
Бабак Л.І. Аналіз широкосмугового підсилювача за схемою зі складанням напруг // Зб. «Наносекундной і субнаносекундной підсилювачі» / Под ред. І.А. Суслова. - Томськ: Вид-во Том. ун-ту, 1976.
Бабак Л.І., Дергунов С.А. Розрахунок ланцюгів корекції надширокосмугових транзисторних підсилювачів потужності СВЧ // Зб. «Радіотехнічні методи і засоби вимірювань» - Томськ: Вид-во Том. ун-ту, 1985.
Титов А.А. Розрахунок межкаскадной коректує ланцюга многооктавного транзисторного підсилювача потужності. // Радіотехніка. - 1987. - №1.
Титов А.А. Розрахунок дисипативної межкаскадной коректує ланцюга широкосмугового підсилювача потужності // Радіотехніка. - 1989. - №2.
Альбац М.Є. Довідник з розрахунку фільтрів і ліній затримки. - М .: Госенергоіздат, 1963.
Ільюшенка В.М., Титов А.А. Багатоканальні імпульсні пристрої з частотним поділом каналів. // Радіотехніка. - 1991. - № 1.
Пикосекундной імпульсна техніка. /В.Н. Ильюшенко, Б.І. Авдоченко, В.Ю. Баранов та ін. / За ред. В.Н. Ільюшенко.- М .: Вища школа, 1993.
Авторське свідоцтво № 1653128 СРСР, МКІ НОЗF 1/42. Широкосмуговий підсилювач / В.Н. Ильюшенко, А.А. Титов // Відкриття, Винаходи. - 1991 - №20. ...........
|