АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Описание работы

Читайте также:
  1. I. Организация выполнения выпускной квалификационной работы
  2. II. Порядок подготовки, защиты и оценки квалификационной работы
  3. II. Работы учеников Уильяма Джеймса: Дж. Дьюи, С. Холла, Дж. Кэттела, Э. Торндайка
  4. II. Рекомендации по оформлению контрольной работы.
  5. II. Требования охраны труда перед началом работы.
  6. II. Требования охраны труда перед началом работы.
  7. II. Требования охраны труда перед началом работы.
  8. III. Истоки психологии в России: работы И.М. Сеченова
  9. III. Общие методические указания по выполнению курсовой работы
  10. III. Описание мнении (doxography)
  11. III. Требования охраны труда во время работы
  12. III. Требования охраны труда во время работы

В работе исследуется широкополосный усилитель, функционирующий в диапазоне частот 0,01-100 МГц, спроектированный и разработанный в соответст­вии с требованиями, предъявляемыми к современным перспективным широко­полосным усилителям (ШПУ). Усилитель в рабочем диапазоне частот имеет сле­дующие технические показатели:

1) коэффициент усиления - 12±1 дБ;

2) коэффициент шума - не более 3,0 дБ;

3) входные и выходные сопротивления - в пределах 30-80 Ом;

4) сопротивления источника сигнала (генератора) и нагрузки - 75 Ом;

5) нелинейные искажения, оцениваемые динамическим диапазоном по ин­термодуляции третьего порядка, - 90-112 дБ (исследуется в последующей лабо­раторной работе);

6) напряжения питания при токе потребления 100 мА - 151±1 В.

 

Фотография лабораторного стенда приведена на рис. 1, принципиальная схема – на рис. 2 в. Особенностью уси­лителя является использование на входе и выходе трансформаторов типа «длин­ной линии» (ТДЛ), которые на высоких частотах диапазона функционируют как длинная линия (рис. 2 б), а на низких - как обычный трансформатор (рис. 2 а), вол­новое сопротивление (ρ) которых полностью определяет широкополосность уси­лителя.

 

 

 

Рис. 1 Фотография лабораторного стенда

для исследования ШПУ

 

 

а)

 

б)

 

 

в)

Рис. 2. Эквивалентная схема ТДЛ на низких частотах (а), на высоких – (б) и принципиальная электрическая схема исследуемого ШПУ на ТДЛ (в)

 

Широкополосный трансформатор ТДЛ представляет собой конструкцию из тороидального магнитопровода (ферритового кольца), на который наматываются обмотки их двух, трех и т.д. свитых между собой проводников, образующих симметричные длинные линии (ДЛ). При этом для достижения в ТДЛ максимальной широкополосности ДЛ согласуют с источником сигнала RГ и нагрузки RН, то есть как со стороны входа, так и выхода усилителя. При простейшем включении в цепи сигнала и нагрузки двух, трех или n-проводных линий (см. рис. 2), обеспечивающем величину соотношения напряжений на входе и выходе трансформатора соответственно 1:2; 1:3; 1:n либо аналогично сопротивлений 1:4;

1:9; 1: п2, условие согласования определяется соотношением

(1)

где ρ - волновое сопротивление, Ом; С - емкость ДЛ при XX на выходе; L - ин­дуктивность ДЛ при КЗ на выходе.

В частности, для двухпроводной ρ = RГ / 3 = 2 RН, а для трехпроводной ρ = RГ / 3 = 3 RН. Следовательно, при неизменных RГ и RН предельно возможная широкополосность трансформатора полностью определяется постоянством вели­чины ρ между всеми проводниками ДЛ.

Широкополосность усилителя в целом определяется нижней и верхней гра­ничными частотами, на которых коэффициент усиления уменьшается на 3 дБ (1,7 раз). При этом нижняя граничная частота определяется максимальным значением магнитной проницаемости μ ≥ 4000 и наибольшим числом витков, однако, при этом длина ДЛ в сантиметрах

где - фазовая скорость распространения сигнала, приблизительно равная

≈ (1…1,6)·1010, см/с

f MAX - максимальная частота сигнала, Гц.

Верхняя граничная частота усилителя определяется максимальной гранич­ной частотой биполярного транзистора (БПТ), а также минимальными геометри­ческими размерами ферритового кольца. При этом для уменьшения входного со­противления усилителя на низких частотах необходимо увеличить погонную ем­кость С, что достигается скручиванием проводников.

Кроме того, для уменьшения шумов и нелинейных искажений в схему ШПУ введена «бесшумная» отрицательная обратная связь (ООС) по току за счет дополнительной обмотки L ДОП, шунтирование которой резистором малой вели­чины компенсирует ограничение широкополосности из-за введения ООС. Его ве­личина выбирается из соотношения

, (1)

где п= l1 / lдоп, l 1 - длина проводника ДЛ; l доп - длина проводника дополнительной обмотки L ДОП.

Таким образом, максимальная широкополосность при оптимальных других параметрах достигается применением БПТ с высокой граничной частотой усили­теля и ТДЛ с максимальными значениями μ, а также постоянством ρ во всем диапазоне частот.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)