|
|
f(гр), Mhz |
C(к) |
|||||
|
VT6 |
КТ315Б |
0,15 |
20 |
0,1 |
50 |
250 |
7 |
4. Определим значение тока базы VT6:
5. Определим падение напряжения на R20:
6. Определим параметры транзистора VT5:
7. Выберем тип транзистора VT5 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:
Модель
P, Вт
U(кэ), В
I(k), A
β
f(гр), Mhz
C(к)
VT5
КТ315Б
0,15
20
0,1
50
250
7
8. Определим значение тока базы VT5:
9. Определим значение тока делителя:
Выберем ток базового делителя из условия, что Iд>>Iб. Примем:
10. Найдем значение резистора R20:
11. Найдем значение резистора R19:
R19 = (5-10) кОм. Примем R19 = 10000 Ом, тогда
12. Определим падения напряжений на резисторах базового делителя:
13. Определим значения резисторов базового делителя:
14. Определяем величину Rэ~:
15. Определим входное сопротивление транзистора VT5:
16. Определим коэффициент передачи повторителя:
17. Определим входное напряжение повторителя:
18. Вычислим значение входного сопротивления повторителя:
19. Определим величину емкости конденсатора С9, исходя из условия:
Примем C9 = 100 мкФ
20. Определим напряжение на конденсаторах:
21. Определим мощности резисторов:
4.5. Усилитель 2
Нагрузкой для данного усилителя будет являться входное сопротивление предыдущего каскада RвхП2, а амплитудой выходного сигнала будет амплитуда входного сигнала повторителя, т.е.:
Uн=2.12 В
Rн=189673 Ом
Расчет каскада по постоянному току:
1. Определим ток в нагрузке:
2. Ориентировочно зададим значения Iкmin и Uкэmin, используя соотношения:
3. Определяем Iкmax:
4. Зададимся значением γэ и вычислим λ:
5. Определим Ек и R15, UC7:
6. Определим Iкнач и Uкнач:
7. Определим допустимую мощность рассеивания на транзисторе:
8. Выберем тип транзистора VT4 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:
Модель
P, Вт
U(кэ), В
I(k), A
β
f(гр), Mhz
C(к)
VT4
КТ340Б
0,15
20
0,05
100
300
3,7
9. Найдём ток Iд:
10. Рассчитаем значения резисторов делителя R13 и R14:
11. Рассчитаем значение конденсатора в цепи эмиттера С7:
Расчет каскада по переменному току:
При расчете каскада по переменному току определяются следующие параметры:
12. Определим коэффициент усиления в области средних частот:
,
Тогда
13. Входное сопротивление каскада:
14. Выходное сопротивление каскада:
15. Определим напряжения на резисторах R15, R16:
Для обеспечения уровня нелинейных искажений, определяемых техническим заданием, вводим отрицательную обратную связь по напряжению глубиной F=5.
16. Входное сопротивление усилителя с ОС равно значению резистора R11:
17. Определим сопротивление цепи ОС R12:
18. Коэффициент усиления усилителя с ОС:
19. Определим входные параметры каскада:
20. Найдём напряжение на базовых делителях:
21. Определим мощности резисторов:
22. Определим напряжение на конденсаторах:
4.6. Повторитель 1
Нагрузкой для данного повторителя будет являться входное сопротивление последующего усилителя, а за амплитуду выходного напряжения примем входное напряжение того же каскада, т.е.:
1. Вычислим значение тока протекающего через нагрузку:
2. Определим параметры транзистора VT3:
3. Выберем тип транзистора VT3 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:
Модель
P, Вт
U(кэ), В
I(k), A
β
f(гр), Mhz
C(к)
VT3
КТ315Б
0,15
20
0,1
50
250
7
4. Определим значение тока базы VT3:
5. Определим падение напряжения на R10:
6. Определим параметры транзистора VT2:
7. Выберем тип транзистора VT2 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:
Модель
P, Вт
U(кэ), В
I(k), A
β
f(гр), Mhz
C(к)
VT2
КТ315Б
0,15
20
0,1
50
250
7
8. Определим значение тока базы VT2:
9. Определим значение тока делителя:
Выберем ток базового делителя из условия, что Iд>>Iб. Примем:
10. Найдем значение резистора R10:
11. Найдем значение резистора R9:
R9 = (5-10) кОм. Примем R9 = 10000 Ом, тогда
12. Определим падения напряжений на резисторах базового делителя:
13. Определим значения резисторов базового делителя:
14. Определяем величину Rэ~:
15. Определим входное сопротивление транзистора VT2:
16. Определим коэффициент передачи повторителя:
17. Определим входное напряжение повторителя:
18. Вычислим значение входного сопротивления повторителя:
19. Определим величину емкости конденсатора С4, исходя из условия:
Примем C4 = 150 мкФ
20. Определим напряжение на конденсаторах:
21. Определим мощности резисторов:
4.7. Усилитель 1
Нагрузкой для данного усилителя будет являться входное сопротивление следующего повторителя, а амплитудой выходного сигнала будет амплитуда входного сигнала повторителя, т.е.:
Uн=0,123В
Rн=188753 Ом
Расчет каскада по постоянному току:
1. Определим ток в нагрузке:
2. Ориентировочно зададим значения Iкmin и Uкэmin, используя соотношения:
3. Определяем Iкmax:
4. Зададимся значением γэ и вычислим λ:
5. Определим Ек и R5, UC2:
6. Определим Iкнач и Uкнач:
7. Определим допустимую мощность рассеивания на транзисторе:
8. Выберем тип транзистора VT1 (n-p-n) соответствующий найденным параметрам:
Модель
P, Вт
U(кэ), В
I(k), A
β
f(гр), Mhz
C(к)
VT1
КТ301Б
0,15
30
0,01
10
20
10
9. Найдём ток Iд:
10. Рассчитаем значения резисторов делителя R3 и R4:
11. Рассчитаем значение конденсатора в цепи эмиттера С2:
Расчет каскада по переменному току:
При расчете каскада по переменному току определяются следующие параметры:
12. Определим коэффициент усиления в области средних частот:
,
Тогда
13. Входное сопротивление каскада:
14. Выходное сопротивление каскада:
15. Определим напряжения на резисторах R5, R6:
Для обеспечения уровня нелинейных искажений, определяемых техническим заданием, вводим отрицательную обратную связь по напряжению глубиной F=6.
16. Входное сопротивление усилителя с ОС равно значению резистора R1:
17. Определим сопротивление цепи ОС R2:
18. Коэффициент усиления усилителя с ОС:
19. Определим входные параметры каскада:
20. Найдём напряжение на базовых делителях:
21. Определим мощности резисторов:
22. Определим напряжение на конденсаторах:
4.8. Расчёт разделительных конденсаторов
Расчет конденсаторов будем производить на низких частотах.
Распределим равномерно частотные искажения по всем конденсаторам, т.е.:
Расчет ёмкостей производится по следующей формуле:
Определим ёмкости разделительных конденсаторов:
5. АЧХ и ФЧХ усилителя на транзисторе VT4
Коэффициент усиления усилителя:
Фазовый сдвиг усилителя:
АЧХ и ФЧХ данного усилительного каскада имеют вид:
6. Расчет искажений на верхних частотах
1. Повторитель на транзисторах VT10-VT13:
VT12, 13:
VT10, 11:
2. Усилитель на транзисторе VT9:
3. Усилитель на VT4:
4. Усилитель на VT1:
Суммарное значение коэффициента частотных искажений:
7. Расчет стабилитронов
Стабилитроны используются для понижения напряжения питания для отдельных каскадов.
Стабилитрон VD1:
Для подачи питания использован стабилитрон КС515Г со следующими параметрами:
Uст, В
Iст min, mA
Iст ном, mA
Iст max, mA
Pст max, Вт
15,0
3
10
31
0,25
Стабилитрон VD2:
Uст, В
Iст min, mA
Iст ном, mA
Iст max, mA
Pст max, Вт
12,0
0,5
4
13
0,125
Для подачи питания использован стабилитрон КС212Ж со следующими параметрами:
Стабилитрон VD3:
Uст, В
Iст min, мА
Iст ном, mA
Iст max, мА
Pст max, Вт
9,1
3
10
20
0,25
Для подачи питания использован стабилитрон КС191С со следующими параметрами:
8. РАСЧЕТ РАДИАТОРОВ ОХЛАЖДЕНИЯ
В выходном каскаде стоят транзисторы большой мощности, следовательно, необходимо поставить радиаторы для отвода теплоты. Площадь радиатора рассчитывается по следующей формуле:
S=1000 / (RTn-c s T) см2
где s T - коэффициент теплоизлучения от теплоотвода в окружающую среду,
RTn-c=(Tn-Tc)/Pк - тепловое сопротивление переход-среда.
Tc- температура окружающей среды (30°С),
Тn- температура p-n -перехода.
Для дюралюминия s T=1.5 мВт/см2°С.
1. Транзисторы VT12, VT13: КТ-817Б
Необходимо рассеять мощность 8.5 Вт. Tn =150°С
2. Транзисторы VT10: КТ-815, VT11: КТ-814Б
Необходимо рассеять мощность 2.1 Вт. Tn =125°С
9. Технология изготовления печатных плат
Печатная плата представляет собой изоляционное основание с нанесёнными на него элементами печатного монтажа. К элементам печатного монтажа относятся: проводники, контактные площадки, зазоры, отверстия и т.д.
Печатная плата является несущим элементом. На ней размещаются навесные элементы (интегральные схемы и дискретные радиокомпоненты), разъёмы и другие детали. В качестве оснований печатных плат используют обычно листовые фольгированные материалы, которые представляют собой слоистый прессованный пластик (гетинакс или стеклотекстолит), облицованный с одной или двух сторон медной фольгой толщиной 0.035 или 0.05 мм. В радиоэлектронной аппаратуре и приборах в основном применяют фольгированный стеклотекстолит по ГОСТ 10316-62.
Существуют два вида конструкции печатных плат – однослойные и многослойные.
Как правило, однослойные печатные платы выполняются с двухсторонним монтажом – проводники располагаются с двух сторон. Переходы с одной стороны платы на другую осуществляются через металлизированные отверстия в ней.
В основе технологии изготовления двусторонних печатных плат (ДПП) лежит использование фольгированных диэлектриков.
В настоящее время для изготовления ДПП применяется комбинированный метод, который включает в себя два способа: негативный и позитивный.
Технологический процесс получения ДПП комбинированным негативным способом состоит из следующих этапов: получение заготовок и подготовка поверхности фольги, нанесение на плату защитного покрытия (фоторезиста), получение изображения печатных проводников экспонированием и проявлением, удаление незащищенных участков фольги травлением, удаление фоторезиста с проводников, нанесение на основание защитного поврытия, обработка отверстий, подлежащих металлизации, химическая металлизация отверстий, электролитическая металлизация отверстий и печатных проводников, покрытие печатных проводников сплавом олово-свинец, механическая обработка контура платы.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.