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» 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 сигналовтак называемые резонансные усилители, ламповые и транзисторные. У таких усилителей в качестве нагрузки анода (коллектора, стока) используется параллельный колебательный контур. Резонансные усилители в режиме малого сигнала находят широкое применение в радиоприемных устройствах, где мощности усиливаемых узкополосных сигналов невелики, поэтому малы, как мощности, потребляемые усилителем от источников питания, так и их роль в формировании общей мощности, расходуемой радиоприемным устройством. 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: R1=12 кОм; R2=78 кОм. 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: