МЕНЮ


Фестивали и конкурсы
Семинары
Издания
О МОДНТ
Приглашения
Поздравляем

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ


  • Инновационный менеджмент
  • Инвестиции
  • ИГП
  • Земельное право
  • Журналистика
  • Жилищное право
  • Радиоэлектроника
  • Психология
  • Программирование и комп-ры
  • Предпринимательство
  • Право
  • Политология
  • Полиграфия
  • Педагогика
  • Оккультизм и уфология
  • Начертательная геометрия
  • Бухучет управленчучет
  • Биология
  • Бизнес-план
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Банковское дело
  • АХД экпред финансы предприятий
  • Аудит
  • Ветеринария
  • Валютные отношения
  • Бухгалтерский учет и аудит
  • Ботаника и сельское хозяйство
  • Биржевое дело
  • Банковское дело
  • Астрономия
  • Архитектура
  • Арбитражный процесс
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Административное право
  • Авиация и космонавтика
  • Кулинария
  • Наука и техника
  • Криминология
  • Криминалистика
  • Косметология
  • Коммуникации и связь
  • Кибернетика
  • Исторические личности
  • Информатика
  • Инвестиции
  • по Зоология
  • Журналистика
  • Карта сайта
  • Усилитель многоканальной системы передачи

    характеристик каскадов усиления. Поэтому этот участок носит название

    асимптоты ЛАХ Т(f).

    В диапазоне частот f(…fc 20lgT(f) = -x дБ, что соответствует запасу

    устойчивости по модулю. Этот участок характеристики Боде называется

    ступенькой. Ступенька формируется для того, чтобы в диапазоне частот f ( fd

    скомпенсировать дополнительный суммарный фазовый сдвиг, который слагается

    из фазового сдвига асимптоты, неминимально-фазового сдвига транзисторов и

    сдвига фазы из-за конечного времени распространения сигнала в петле ОС.

    Аналитический расчет перечисленных составляющих сложен и значительно

    увеличит объем курсового проекта. Поэтому предлагается длину ступеньки

    выбрать ориентировочно порядка 1,5…3 октав [fc/fd( 3…8].

    Дальнейшие нарастание фазового сдвига arg T(f) на асимптотических частотах

    (в соответствии с наклоном ЛАХ на f > fc – N6 дБ/окт) до предельной

    величины -N(900 не нарушает устойчивости, так как на частотах f > fd уже

    обеспечен запас устойчивости

    6.2. Факторы, влияющие на максимально допустимую глубину ОС.

    Допустимая из условий устойчивости глубина ОС зависти от запасов

    устойчивости, наклона асимптоты и ее удаленности от верхней частоты

    рабочего диапазона, т.е. частоты fT ср, а так же от потерь в пассивной

    части на асимптотических частотах.

    Запасы устойчивости. Увеличение запасов устойчивости приводит к снижению

    значения глубины ОС.

    Запас устойчивости по фазе влияет на наклон характеристики идеального

    среза и ширину ступеньки с увеличением У наклон характеристики и частота fd

    становится меньше.

    Для усилителей многоканальной связи считаются достаточными следующие запасы

    устойчивости:

    По фазе ( = 300 – 450 (У = 1/6…1/4);

    По модулю возвратного отношения х = 6…10дБ.

    Наклон асимптоты. – определяется числом каскадов, так как при

    проектировании усилителей с глубокой близкой к максимально возможной ОС,

    принимают специальные меры, чтобы элементы пассивной части не создавали

    дополнительного наклона ЛАХ T(f).

    Частота единичного усиления fT cp. Это частота на которой коэффициент

    передачи активной цепи становится равным 1(0 дБ). Величина fT cp зависит от

    выбранных транзисторов. При увеличении fT cp область асимптоты и ступеньки

    ЛАХ Т(f) сдвигаются в сторону более высоких частот, а допустимая глубина ОС

    увеличивается.

    Потери в пассивной части на асимптотических частотах. Частота fT cp

    является частотой единичного усиления передачи по петле ОС только в том

    случае, если на этой частоте передача через пассивные петли ВТ=В2(В0(В1 =

    I. В реальных условиях пассивные цепи вносят затухание и асимптота ЛАХ Т(f)

    на частоте fT cp происходит ниже на величину АТ(дБ) = -20lgВт (рис.

    6.1).

    Чтобы увеличить допустимую глубину ОС, необходимо максимизировать передачу

    сигнала по петле ОС на асимптотических частотах за счет снижения потерь в

    пассивной части петли ОС АТ. При уменьшении АТ (рис. 6.1) асимптота и

    область ступеньки ЛАХ Т(f) оптимального среза сдвинется в сторону более

    высоких частот, а Аmax увеличится. Для уменьшения асимптотических потерь

    параллельно цепям пассивной части включают конденсаторы высокочастотного

    обхода Са, как показано на ри. 6.2 для схемы усилителя с комбинированной

    ОС, рассмотренных в п. 5.1.

    Емкость этих конденсаторов выбирается таким образом, чтобы если они не

    оказывали заметного влияния в рабочем диапазоне частот. Для этого

    сопротивление на верхней частоте рабочего диапазона усилителя должно быть

    еще значительно больше, чем R цепи, параллельной которой включен

    конденсатор, т.е.

    Са = (0,1…0,2)/(2(fВR); (6.1).

    Емкости конденсаторов, включенных параллельно обмоткам входного или

    выходного трансформаторов, следует рассчитывать относительно RГ1 опт или

    RHN соответственно, величины которых определяются на этапе эскизного

    расчета, а Са3 – относительно соответствующего сопротивления цепи ОС.

    На асимптотических частотах пассивная часть петли ОС будет представлять

    емкостной делитель с постоянным коэффициентом передачи. Тогда вносимое

    затухание цепи ОС на этих частотах АТ определяется следующим уравнением:

    АТ = 20lg(1+С1/Са ЭК); (6.2).

    Где С1 = СRN + CM, причем СМ = 1…10 пФ – емкость монтажа в выходной цепи

    транзистора.

    Са = (1/Са1 + 1/ Са3 +1/Сб`э)-1; (6.3).

    Влиянием Са2 на АТ при расчете можно пренебречь, на практике АТ уточняется

    экспериментально.

    Произведем вычисления для первого каскада:

    Зададимся См ( 2,5 пФ; RН2 = 937,5 Ом; R Г1 опт = 125 Ом; fв = 280000 Гц;

    RОС = 34 Ом; Ск2 = 25 пФ;

    Таблица № п.6.2.

    |Величина |Са1, Ф |Са2, Ф |Са3, Ф |С1, Ф |Ca кэ, Ф |Aт, дБ |

    |Значение |0,1/(2(0,2|1,67E-09 |6,06E-11 |3,50E-11 |4,81E-11 |4,75 |

    | |8(((125) =| | | | | |

    | |=4,55E-10 | | | | | |

    Зная номинальные значения емкостей конденсаторов, приведем таблицу значений

    емкостей конденсаторов по ГОСТу, исходя из следующего принципа, значение по

    ГОСТу должно соответствовать номинальному с точностью до 20%.

    Таблица №П.6.2.

    |Конденсато|Единицы |Номинальное |ГОСТ |По ГОСТу |Группа по |

    |р |измерения |значение | | |ТКЕ. |

    |Са1 |Ф |4,55E-10 |Тип госта |6,8Е-10 |М75 |

    | | | |Е24(n = --10;| |Uном = 25 |

    | | | |х = 6,8) | | |

    | | | |К10–17 | | |

    |Са3 |Ф |6,06E-11 |Тип госта |1,2Е-10 |М75 |

    | | | |Е24(n =2; х =| |Uном = 25 |

    | | | |3,3) | | |

    | | | |К10–17 | | |

    |Са2 |Ф |1,67E-09 |Тип госта |5,6Е-10 |М75 |

    | | | |Е24(n =2; х =| |Uном = 25 |

    | | | |3,3) | | |

    | | | |К10–17 | | |

    5 Построение ЛАХ Т(f).

    1. Построение некорректированной ЛАХ Т(f).

    Некорректированная характеристика на средних частотах рабочего диапазона

    (верхняя граница на рис.6.1) определяется разностью коэффициентов

    усиления усилителей при выключенной и включенной ОС:

    20lgT ( 20lgF = 20lgK – 20logKF(1 + R1/Rвх)/ (1 + R1/Rвх F); (6.5).

    20lg15793,4 – 20lg60((1+150/114,7)/(1 + 150/150) = 46,07483 дБ.

    Для определения ЛАХ T(f) во всем контролируемом диапазоне частот следует

    продолжить построение этой характеристики до соединения с асимптотой,

    увеличивая, ее наклон на 6 дБ/окт на частотах полюсов (соответственно Р1,

    Р2). Если К – цепь содержит четное и общая ОС строится по схеме рис.5.1,

    то выходной транзистор оказывается включенным в петлю ОС по схеме ОК,

    частотные свойства которой значительно лучше, чем схемы ОЭ. Это свойство

    следует учесть при построении некорректированной ЛАХ T(f), принимая

    частоту полюса выходного каскада ориентировочно равной fp2 (

    (0,6…0,8)fT2.

    2. Проводится линия уровня минимально требуемой глубины ОС 20lgFmin =

    20lgF, определенный в п.2.3.

    20lgF = 37,50123 дБ.

    3. Проводится асимптота с наклоном -N(6 дБ/окт через точку с

    координатами:

    (fт ср, -АТ, дб) = (547 722 557,51; 4,75 дБ);.

    4. На асимптоте, на уровне выбранного запаса устойчивости по модулю х =

    -10 дБ отмечается точка пересечения асимптоты со ступенькой,

    определяющая частоту конца ступеньки fc.

    5. По частоте fc находится частота начала ступеньки fd из условия

    ориентировочной длины ступеньки 1,5…3 октавы (fd ( fc/(3…8)). Между

    частотами fd и fc вычерчивается ступенька на уровне – х = -10 дБ.

    6. От начала ступеньки (на частоте fd) проводится луч с наклоном –12(1 –

    у) дБ/окт до частоты fВ/2 и ордината конца луча определяет уровень

    Амах в рабочем диапазоне частот.

    7. Более точно ширина ступеньки и значение Амах могут быть расчитаны по

    формулам :

    fc = fТ ср(100,05(х – Ат)/N = 1 833 737 934,55 Гц.

    fd = 2(1 – у)3600/((2(z)2;

    [pic];

    Здесь (z = (a + (н + (п , где (a, (н, (п – коэффициенты линейного фазового

    сдвига асимптоты, нелинейной фазы транзисторов и петли ОС. Они определяются

    соответственно положением асимптоты, параметрами транзисторов и

    конструкцией усилителя.

    [pic]; град/МГц.

    [pic]; град/МГц.

    [pic]; град/МГц.

    Где l = 10 см длина петли ОС в см, С = 3(1010 см/с – скорость

    распространения электромагнитных колебаний, (i – диэлектрическая

    проницаемость материала платы.

    Зная эти коэффициенты вычислим:

    fd = 100 МГц.

    Амах = 65,65 дБ.

    8. Вычерчиваем постоянное значение уровня Амах до частоты fВ линия Амах

    соединяется с линией оптимального наклона в диапазоне частот fВ … 2 fВ

    плавной как пказано на рис.6.1.

    Составление принципиальной схемы.

    При составлении полной принципиальной схемы усилителя необходимо наиболее

    рационально скомпоновать и соединить между собой функциональные узлы

    усилителя (К – цепь, входную и выходную цепи, цепь ОС), схемы которых были

    рассчитаны в предыдущих разделах.

    Блокировочные конденсаторы в эмиттерных цепях транзисторов Сэ, устраняющие

    местную ОС по сигналу, рассчитываются из условия пренебрежимо малого

    сопротивления по сигналу вплоть до нижней частоты рабочего диапазона:

    Сэ ( (3…5)(h21Rэ + RГ + h11)((fHRЭ)(RГ + h11).

    Таким образом, найдем СЭ для первого каскада:

    СЭ1 = 3,6 мкФ.

    СЭ2 = 3 мкФ.

    Значение емкостей конденсаторов уже подобранны по ГОСТу.

    Содержание.

    |1. |Введение |стр. |2 |

    | | | | | |

    | |1.1 |Задание параметров |стр. |3 |

    | | | | | |

    |2. |Эскизный расчет |стр. |4 |

    | | | | | |

    | |2.1 |Структурная схема усилителя с одноканальной ОС |стр. |4 |

    | |2.2 |Выбор транзисторов и расчет режима работы. |стр. |5 |

    | |2.3 |Расчет необходимого значения глубины |стр. |7 |

    | |2.4 |Определение числа каскадов усилителя и выбор транзисторов|стр. |8 |

    | | |предварительных каскадов | | |

    | |2.5 |Проверка выполнения условий стабильности коэффициента |стр. |9 |

    | | |усиления. | | |

    | | | | | |

    |3. |Выбор схемы цепи усиления и расчет по постоянному току |стр. |9 |

    | | | | | |

    | |3.1 |Варианты схем включения каскадов |стр. |10 |

    | |3.2 |Расчет каскадов усилителя по постоянному току |стр. |11 |

    | | | | | |

    |4. |Расчет коэффициента усиления и параметров АЧХ |стр. |13 |

    | | | | | |

    |5. |Расчет пассивных узлов структурной схемы усилителя |стр. |16 |

    | | | | | |

    | |5.1 |Выбор и расчет входных и выходных цепей |стр. |16 |

    | |5.2 |Расчет элементов обратной связи |стр. |18 |

    | | | | | |

    |6. |Расчет и построение характеристик передачи по петле ОС |стр. |20 |

    | | | | | |

    | |6.1 |Характеристик передачи по петле ОС |стр. |20 |

    | |6.2 |Факторы влияющие на максимально допустимую глубину ОС |стр. |21 |

    | |6.3 |Построение ЛАХ Т(f) |стр. |21 |

    | | | | | |

    |7. |Составление принципиальной схемы |стр. |28 |

    -----------------------

    R1

    k1

    B1

    Входная

    цепь

    k2

    B2

    Выходная

    цепь

    B0

    Цепь ОС.

    Входной каскад

    Выходной каскад

    R2

    Е1

    R`г

    R``г

    Rвх. F

    Rвых. F

    2

    2

    4

    4

    5

    5

    6

    6

    3

    3

    1

    1

    Цепь усиления (к – цепь)

    Каскады предварительного усиления

    Рис. 2.1

    Входной каскад

    (1)

    Выходной каскад

    (N)

    (N-1)

    R1

    E1

    Rвх.

    Rг1

    U2

    R2

    Рис2.2

    Rб2

    Rб1

    R2

    Ср

    Сэ

    n``:1

    -Е0

    Рис 2.3

    Р2

    Рн

    1 : n`

    1 : n``

    Ср

    fd

    Rэ1

    Сэ1

    х=-10 дБ

    Сэ2

    Са

    Rэ3

    R2

    Ср

    Ср

    V2

    V1

    Rб2

    Iк2

    Ср

    Uкэ2

    R1

    Uкэ1

    Iк1

    Uк1

    Uэ1

    Uэ2

    Uбэ2

    - 24В

    Рис. 3.1

    Uбэ1

    Рис. 5.3

    R3

    Вых. цепь

    R``б

    Са2

    Рис. 6.2

    Цепь ОС

    Са3

    Са1

    Вх. цепь

    -14,3 в

    RH(S-1)

    С1

    RБ1S

    RHS

    +E0

    U2

    U(S-1)

    RH(S-1)

    RГS

    Рис. 4.1

    R``Г

    R3

    Цепь ОС

    2

    1

    1

    2

    n``:1

    1 : n`

    m`

    m``

    R`Г

    Рис. 5.1

    R2

    R1

    Рис. 5.2

    fВ/2

    -12дБ/окт

    -6 дБ/окт

    20lgF

    fр2

    fр1

    R`б

    Рис. 6.1

    [pic]

    R1

    -16,6

    Rк2

    20lgFmin

    А`max

    Аmax

    Рис.6.3.

    - 18 дБ/окт

    -0,7 В

    Rэ2

    Rб1

    Rк2

    -0,7 В

    Рис. 3.2.

    - 24В

    -9в

    -6,7в

    14мА

    -3 в

    -15в

    16мА

    V1

    V2

    Сэ2

    Сэ1

    Rэ1

    Ср

    Страницы: 1, 2, 3


    Приглашения

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хорового искусства в АНДОРРЕ «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»




    Copyright © 2012 г.
    При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.