Усилитель мощности системы поиска нелинейностей

Курсовая работа 30 с., 16 рис., 1 табл., 13 источников, 2 прил. УСИЛИТЕЛЬ, ТРАНЗИСТОР, КАСКАД, ЧАСТОТНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ, КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ, КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ

В данной курсовой работе исследуется широкополосный усилитель мощности амплитудно и частотно модулированных сигналов, а также различные стабилизирующие и корректирующие цепи. Цель работы - приобретение навыков расчета номиналов элементов усилительного каскада, подробное изучение существующих корректирующих и стабилизирующих цепей, умения выбрать необходимые схемные решения на основе требований технического задания. В процессе работы были осуществлены инженерные решения (выбор транзисторов, схем стабилизации и коррекции) и расчет номиналов схем. В результате работы получили готовую схему усилительного устройства с известной топологией и номиналами элементов, которую можно использовать для практического применения. Полученные данные могут использоваться при создании реальных усилительных устройств. Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 97 и представлена на дискете 3,5" (в конверте на обороте обложки).

Введение. В теории усилителей нет достаточно обоснованных доказательств преимущества использования того либо иного схемного решения при разработке конкретного усилительного устройства. В этой связи проектирование широкополосных усилителей во многом основано на интуиции и опыте разработчика. При этом, разные разработчики, чаще всего, по-разному решают поставленные перед ними задачи, достигая требуемых результатов [1]. Основная цель работы - получение необходимых навыков практического расчета радиотехнического устройства (усилителя мощности), обобществление полученных теоретических навыков и формализация методов расчета отдельных компонентов электрических схем. Усилители электрических сигналов применяются в широкой области современной техники: в радиоприемных и радиопередающих устройствах, телевидении, аппаратуре звукоусиления и звукозаписи, системах звукового вещания, радиолокации, ЭВМ. Как правило, усилители осуществляют усиление электрических колебаний с сохранением их формы. Усиление происходит за счет электрической энергии источника питания. Усилительные элементы обладают управляющими свойствами. Система поиска нелинейностей состоит из блока формирования сложного сканирующего по частоте сигнала, широкополосного усилителя мощности (ШУМ), и широкополосной приемо-передающей антенны. ШУМ необходим для создания на разыскиваемой нелинейности такого уровня напряженности электромагнитного поля облучения, который позволил бы приемной аппаратурой осуществить прием продуктов нелинейного преобразования [2]. Основными требованиями, предъявляемыми к ШУМ, являются: обеспечение заданной мощности излучения в широкой полосе частот; малый уровень нелинейных искажений; высокий коэффициент полезного действия; стабильность характеристик в диапазоне температур. Устройство, рассматриваемое в данной работе, может широко применяться на практике в различных системах поиска нелинейностей.

Техническое задание Усилитель должен отвечать следующим требованиям: Рабочая полоса частот: 10-250 МГц Линейные искажения: в области нижних частот не более 1.5 дБ в области верхних частот не более 1.5 дБ Коэффициент усиления: 15 дБ Выходная мощность: 10 Вт Диапазон рабочих температур: от +10 до +50 градусов Цельсия Сопротивление источника сигнала и нагрузки: Rг=Rн=50 Ом

Введение ------------------------------------------------------------------------ 4

Техническое задание----------------------------------------------------------- 5

1 Расчеты ------------------------------------------------------------------------ 6

1.1 Определение числа каскадов-------------------------------------------- 6

1.1.1 Структурная схема усилителя----------------------------------------- 6

1.2 Распределение искажений амлитудно-частотной

характеристики (АЧХ). -------------------------------------------------------- 6

1.3 Расчет оконечного каскада ----------------------------------------------- 6

1.3.1 Расчет каскада со сложением напряжений ------------------------- 6

1.3.2 Расчет рабочей точки, выбор транзистора ------------------------- 7

1.3.3 Расчет эквивалентных схем транзистора КТ934В -------------- 11

1.3.4 Расчет схем термостабилизации транзистора КТ 934В -------- 13

1.3.5 Расчет выходной корректирующей цепи -------------------------- 16

1.3.6 Расчет элементов каскада со сложением напряжений --------- 17

1.4 Расчет предоконечного каскада.--------------------------------------- 18

1.4.1 Активная коллекторная термостабилизаця ----------------------- 18

1.4.2 Расчет межкаскадной корректирующей цепи -------------------- 18

1.5 Расчет входного каскада.------------------------------------------------ 21

1.5.1 Расчет эквивалентной схемы транзистора------------------------- 21

1.5.2 Активная коллекторная термостабилизаця ----------------------- 21

1.5.3 Входная корректирующая цепь ------------------------------------- 22

1.6 Расчет разделительных емкостей ------------------------------------- 24

1.7 Расчет коэффициента усиления---------------------------------------- 25

Заключение -------------------------------------------------------------------- 27

Список использованных источников ------------------------------------ 27

ПриложениеА Схема электрическая принципиальная ---------------- 28

ПриложениеБ Перечень элементов --------------------------------------- 30

1Титов А.А. Григорьев Расчет элементов высокочастотной коррекции усилительных каскадов на полевых транзисторах. – Томск, 2000. - 27 с.

2Титов А.А. Расчет диссипативной межкаскадной корректирующей цепи широкополосного усилителя мощности. //Радиотехника. 1989. № 2.

3Мамонкин И.Г. Усилительные устройства: Учебное пособие для вузов. – М.: Связь, 1977.

4 Титов А.А. Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на биполярных транзисторах – http://referat.ru/download/ref-2764.zip

5 Титов А.А., Ильюшенко В.Н., Авдоченко Б.И., Обихвостов В.Д. Широкополосный усилитель мощности для работы на несогласованную нагрузку. /Приборы и техника эксперимента. 1996. № 2.

6 Бабак Л.И. Анализ широкополосного усилителя по схеме со сложением напряжений. - Сб. статей. Наносекундные и субнаносекундные усилители. /Под ред. И.А. Суслова. - Томск: Изд-во Том. ун-та. 1976.

7 Зайцев А.А.,Миркин А.И., Мокряков В.В. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большей мощности: Cправочник-3-е изд. –М.: КубК-а,

1995.-640с.: ил.

8 Болтовский Ю.Г. Расчёт цепей термостабилизации электрического режима транзисторов, методические указания. Томск: Изд-во Том. ун-та. 1976

9 Зайцев А.А.,Миркин А.И., Мокряков В.В. Полупроводниковые приборы. Транзисторы малой мощности: Cправочник-3-е изд. –М.: КубК-а,

1995.-360с.: ил.

10 Цыкин Г.С. Усилительные устройства.-М.: Связь, 1971.-367с.

11 Горбань Б.Г. Широкополосные усилители на транзисторах. – М.: Энергия, 1975.-248с.

12 Проектирование радиопередающих устройств./ Под ред. О.В. Алексеева. – М.: Радио и связь, 1987.- 392с.

13 Титов А.А., Бабан Л.И., Черкашин М.В. Расчет межкаскадной согласующей цепи транзисторного полосового усилителя мощности // Электронная техника СЕР, СВЧ – техника. – 2000. – вып. 1(475).