Расчет оконечного усилителя канала X

Нагрузкой выходного усилителя канала Х служит ЭЛТ 6ЛО3И. Параметры ЭЛТ, необходимые для расчета:

ü Чувствительность по пластинам Х Sх = 0,5 мм/В;

ü Рабочая часть экрана 30х40 мм;

ü Емкость пластин 10 пФ.

Выходное напряжение усилителя рассчитывается как

.(7.1)

Так как амплитуда сигнала с выхода фазоинвертора равна 9,9 В Þ КОК = 8

Расчет будем вести на одно плечо Þ UВЫХ = 40 В.

Исходя из этих параметров и требований к симметричности нагрузки, в качестве оконечного каскада выбран дифференциальный каскад. Кроме того, данный каскад будет обладать достаточно хорошей термостабильностью.

Выбор транзистора

При выборе транзистора для дифференциального каскада учитывалось:

Допустимое напряжение UКЭ транзистора должно обеспечивать передачу двойного выходного напряжения, т.к. по условию входной сигнал может быть произвольной полярности, кроме того, необходимо, чтобы был некоторый запас по амплитуде.

Необходимо, чтобы транзистор мог обеспечить нужную верхнюю частоту, т.е. должно быть соответствующим fa (fb).

. (7.2)

Должен обеспечиваться требуемый коэффициент усиления. Выбирается b.

Допустимое напряжение UБЭ должно удовлетворять параметрам входного сигнала.

Выбор рабочей точки

Исходя из требований к выходному напряжению, виду сигнала и возможностей транзистора выбраны следующие параметры рабочей точки: ЕК = 250 В, Uкэ=125 В (для размаха в обе стороны по 80 В, с запасом), IКmax=50 мА. Получаем, что в рабочей точке IК0=25 мА (см. рисунок 9). Амплитудное значение коллекторного тока с учетом принятого при расчетах 30% запаса на изменение рабочей точки с температурой

(7.3).

Рисунок 8 - Выбор рабочей точки ОК по постоянному току

Расчет параметров транзистора

На рисунке 10 приведена принципиальная схема оконечного каскада.

Рисунок 9 - Принципиальная схема ОК.

Рассчитаем некоторые параметры транзистора.

Ток базы в рабочей точке

.(7.4)

Ток эмиттера равен:

.(7.5)

Рассчитаем сопротивление эмиттера транзистора:

.(7.6)

Коэффициент «2» в знаменателе дроби учитывает зависимость rЭ от рабочей точки.

Возьмем типовыми rКБ = 100кОм и rБ = 100 Ом, тогда входное сопротивление транзистора:

.(7.7)

Крутизна в рабочей точке будет равна:

.(7.8)

Выходное сопротивление транзистора:

.(7.9)

Расчет параметров каскада

Исходя из выбора рабочей точки, рассчитаем каскад по постоянному току.

Рассчитываем значение коллекторного сопротивления

.(7.10)

Выбираем номинальное значение RK = 2,4 кОм.

Напряжение на эмиттере транзистора

. (7.11)

Сопротивление в цепи эмиттера

(7.12)

Найдем сопротивления базового делителя R1 и R2. Зададимся током делителя

.(7.13)

Рассчитываем значения сопротивлений с учетом падения напряжения Uсм = 0,7 В на эмиттерном переходе кремниевого транзистора

,(7.14)

.(7.15)

Выбираем номинальные значения R2 = 6,8 кОм, R1 = 16 кОм.

Требуемый коэффициент усиления плеча каскада с ООС

.(7.16)

Выбираем с запасом К = 5. При идеальной симметрии плеч обратная связь через сопротивление R’Э отсутствует и при достаточно большом сопротивлении Rос в цепи эмиттера коэффициент усиления на средних частотах равен

. (7.17)

Для корректировки коэффициента усиления плеч каскада Rос выбираем переменным и равным 510 Ом. Общее эмиттерное сопротивление рассчитывается как

Интересное из раздела

20-разрядный аналого-цифровой преобразователь, изготовленный по технологии КМОП 0,9 пм
Традиционные конструкции аналого-цифровых преобразователей (АЦП) использовали параллельную архитектуру и биполярные технологии для получения 8-битного разрешени ...

Амплитудная модуляция
Исследование различных видов модуляции необходимо для определения требуемых свойств каналов, сокращения избыточности модулированных сигналов и улучшения исп ...

Расчет характеристик сигналов и каналов связи
В последнее десятилетие ХХ века произошла научно-техническая революция в области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения ...