Расчет усилителя радиочастоты, предназначенного для усиления АМ сигнала
Министерство образования
и науки РФ
Пензенский государственный
университет
Институт систем управления и информационной безопасности
Кафедра: «Автономные информационные и управляющие системы»
Курсовая работа на тему:
«Рассчитать усилитель радиочастоты, предназначенный для усиления
АМ сигнала»
Выполнил: студент
группы 05УУ1
Мочалов В.И.
Проверил: Иванцов Д.С.
Пенза 2007
Техническое
задание
1.
Рассчитать
параметры элементов схемы;
2.
Найти
низкочастотный (НЧ) эквивалент, передаточную функцию;
3.
Рассчитать
и построить переходную характеристику и график выходного сигнала.
Частота
текущего колебания f0 = 10 МГц.
Частота
моделирующего сигнала FМ = 2 кГц.
Форма
моделирующего сигнала – пилообразная.
Введение
В
радиопередающих и радиоприемных устройствах широко используются для усиления узкополосных
сигналов так называемые резонансные усилители, ламповые и транзисторные.
У таких усилителей в качестве нагрузки анода (коллектора, стока) используется
параллельный колебательный контур.
Для увеличения
амплитуды и мощности усиленного сигнала в качестве рабочего используется также
и нелинейный участок характеристики усилительного прибора резонансного
усилителя, что достигается увеличением амплитуды входного воздействия и выбором
соответствующей рабочей точки. Иными словами, усилитель используется в режиме
большого сигнала.
В технике
радиопередающих устройств резонансные усилители, работающие в режиме большого
сигнала, используются как для усиления узкополосных сигналов, так и для
усиления гармонических колебаний большей мощности.
1 часть. Разработка
принципиальной электрической схемы усилителя сигнала с АМ
Усилительный
каскад (рис. 1) выполнен по схеме с общим эмиттером (ОЭ) с цепью стабилизации
тока покоя коллектора (RЭ, СЭ). Для предотвращения попадания
высокочастотных составляющих тока в цепь питания и уменьшения взаимного влияния
каскадов.
Рис. 1.
Принципиальная электрическая схема усилителя АМ-сигнала.
В качестве АЭ
для работы в резонансном каскаде выбираем транзистор КТ342А. Его параметры:
Произведем
расчет параметров транзистора на частоте 10 МГц. Активные сопротивления
эмиттерного перехода и базы определяются из выражения:
Входное
сопротивление транзистора в схеме с ОБ на низкой частоте:
Граничная
частота крутизны характеристики в схеме с ОЭ:
Предельная
частота усиления тока в схеме ОЭ:
Находим
Y-параметры транзистора на частоте 10 МГц:
где - статический коэффициент
усиления тока базы в схеме с общим эмиттером.
Частота
единичного усиления каскада для схемы включения с общим эмиттером:
Расчет
элементов питания каскада.
Изменение
обратного тока коллектора:
где IКБО=2
мкА - обратный ток коллектора при температуре То=293 К.
Тепловое
смещение напряжения базы:
где
Необходимая
нестабильность коллекторного тока:
Сопротивление
резистора в цепи эмиттера:
Стандартное
значение сопротивления Rэ=560 Ом.
Находим
значения сопротивлений резисторов смещения напряжения на базе транзистора:
Стандартные
значения:
Значение
емкости конденсатора в цепи эмиттера:
Стандартное
значение Сэ=1500 пФ.
Значение
емкости разделительного конденсатора:
где
Cтандартное
значение Ср = 220 пФ.
2 часть
Рис. 2. Выбор
рабочей точки транзистора
где S- крутизна
Найдем
коэффициент передачи: