Рефераты Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на полевых транзисторах

Вернуться в Электроника

Расчет корректирующих цепей широкополосных усилительных каскадов на полевых транзисторах
РАСЧЕТ КОРРЕКТИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ ШИРОКОПОЛОСНЫХ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХtitov_aa@rk.tusur.ruЦель работы - получение законченных аналитических выражений для расчета коэффициента усиления, полосы пропускания и значений элементов корректирующих цепей наиболее известных и эффективных схемных решений построения усилительных каскадов на полевых транзисторах (ПТ). Основные результаты работы - вывод и представление в удобном для проектирования виде расчетных соотношений для усилительных каскадов с простой индуктивной и истоковой коррекциями, с четырехполюсными диссипативными межкаскадными корректирующими цепями второго и четвертого порядков, для входной и выходной корректирующих цепей. Для усилительного каскада с межкаскадной корректирующей цепью четвертого порядка приведена методика расчета, позволяющая реализовать заданный наклон его амплитудно-частотной характеристики с заданной точностью. Для всех схемных решений построения усилительных каскадов на ПТ приведены примеры расчета.1 ВВЕДЕНИЕРасчет элементов высокочастотной коррекции является неотъемлемой частью процесса проектирования усилительных устройств. В известной литературе материал, посвященный этой проблеме, не всегда представлен в удобном для проектирования виде. В этой связи в статье собраны наиболее известные и эффективные схемные решения построения широкополосных усилительных устройств на ПТ, а соотношения для расчета коэффициента усиления, полосы пропускания и значений элементов корректирующих цепей даны без выводов. Ссылки на литературу позволяют найти, при необходимости, доказательства справедливости приведенных соотношений.Особо следует отметить, что в справочной литературе по отечественным ПТ [1, 2] не приводятся значения элементов эквивалентной схемы замещения ПТ. Поэтому при расчетах следует пользоваться параметрами зарубежных аналогов [2, 3] либо осуществлять проектирование на зарубежной элементной базе [3].2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТОВВ соответствии с [4, 5, 6], предлагаемые ниже соотношения для расчета усилительных каскадов на ПТ основаны на использовании эквивалентной схемы замещения транзистора, приведенной на рисунке 2.1,а, и полученной на её основе однонаправленной модели, приведенной на рисунке 2.1,б. а) б)Рисунок 2.1Здесь СЗИ - емкость затвор-исход, СЗС - емкость затвор-сток, ССИ - емкость сток-исток, RВЫХ - сопротивление сток-исток, S - крутизна ПТ, СВХ =.CЗИ +СЗС(1+SRЭ), RЭ=RВЫХRН/(RВЫХ+RН), RН - сопротивление нагрузки каскада на ПТ, CВЫХ=ССИ+СЗС.3 РАСЧЕТ НЕКОРРЕКТИРОВАННОГО КАСКАДА С ОБЩИМ ИСТОКОМ3.1 ОКОНЕЧНЫЙ КАСКАДПринципиальная схема некорректированного усилительного каскада приведена на рисунке 3.1,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке 3.1,б. а) б)Рисунок 3.1В соответствии с [6], коэффициент усиления каскада в области верхних частот можно описать выражением: , (3.1)где ; (3.2) ; (3.3) ; (3.4) ; (3.5) ; - текущая круговая частота.При заданном уровне частотных искажений (3.6)верхняя частота fВ полосы пропускания каскада равна: , (3.7)где .Входное сопротивление каскада на ПТ, без учета цепей смещения, определяется входной емкостью: . (3.8)Пример 3.1. Рассчитать fB, RC, CВХ каскада, приведенного на рисунке 3.1, при использовании транзистора КП907Б (СЗИ=20 пФ; СЗС=5 пФ; ССИ=12 пФ; RВЫХ=150 Ом; S=200 мА/В [7]) и условий: RН=50 Ом; YB=0,9; K0=4.Решение. По известным K0 и S из (3.2) найдем: RЭ=20 Ом. Зная RВЫХ, RН и RЭ, из (3.3) определим: RС = 43 Ом. По (3.4) и (3.5) рассчитаем: С0=17 пФ; = . Подставляя известные и YВ в (3.7), получим: fB=227 МГц. По формуле (3.8) найдем: СВХ=45 пФ.3.2 ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КАСКАДПринципиальная схема каскада приведена на рисунке 3.2,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке 3.2,б. а) б)Рисунок 3.2Коэффициент усиления каскада в области верхних частот описывается выражением (3.1), в котором значения RЭ и С0 рассчитываются по формулам: ; (3.9) , (3.10)где СВХ - входная емкость нагружающего каскада.Значения fB и СВХ каскада рассчитываются по соотношениям (3
Добавить в Одноклассники    

 

Rambler's Top100