Курсовая работа: Методика расчета схем амплитудных ограничителей

полагая m_n ≈0,5. Коэффициент модуляции сигнала помехой вычисляют по формуле:

, (2–11)

а коэффициент ограничения по равенству:

. (2–12)

Наиболее приемлемые характеристики ограничителя амплитуды получаются, если брать Е₃ = 0,3 ÷ 1,0 В и обеспечивать наибольшее приведенное усиление каскада. Последнее получается, если эквивалентная проводимость контура будет наименьшей для обеспечения нужной полосы пропускания детектора ЧМС. Чем меньше Е₃ и больше , тем меньше порог ограничения, но и меньше амплитуда выходного сигнала.

Рисунок 2.2 – Основные характеристики ОА

2.3 Методика расчета транзисторных ограничителей амплитуды

Схема транзисторного ограничителя амплитуды приведена на рис. 2.3 (первый каскад. Транзистор T1 и два связанных контура). Для уменьшения порогового напряжения и увеличения коэффициента ограничения транзистор работает при пониженном коллекторном напряжении 2–3 В за счет использования делителя напряжения, состоящего из резисторов R_Kl и R_K2 . Для достаточно стабильной работы сопротивления этих резисторов определяют из уравнений:

, (2–13)

в которых – коллекторный ток транзистора в рабочей точке A (рис. 2.2). При этом ток, потребляемый каскадом от источника питания, будет . Сопротивление резистора фильтра выбирают равным 0,5–1 кОм, а коэффициент включения контура в коллекторную цепь удовлетворяющим неравенству

(2–14)

Рисунок 2.3 – Электрическая принципиальная схема транзисторного ограничителя амплитуды

– эквивалентная проводимость первого коллекторного контура. Емкость конденсатора фильтра вычисляют по (2–2). Сопротивление базового резистора определяют по формуле:

. (2–15)

Амплитудная характеристика (рис. 2.5) определяется по следующей методике. Выбирается напряжение питания коллекторной цепи E_{к G} ,_; и на поле выходных характеристик (см. рис. 2.4) строится нагрузочная характеристика 1 по постоянному току. Она проходит через точку Д, которой соответствует напряжение E_к0 на оси абсцисс, под углом α определяющимся равенством

. (2–16)

Рисунок 2.4 – Амплитудная характеристика AO

На этой характеристике выбирают рабочую точку А, соответствующую примерно середине отрезка ГД и находящуюся на характеристике, для которой

, (2–17)

Определяют для нее токи и . Через точку А проводят нагрузочную характеристику для переменного тока 2 с углом наклона а₂ , соответствующим уравнению

(2–18)

и определяют точки Б и В, а по ним соответствующие им токи и . Переносят точки А, Б и В на входную характеристику транзистора с напряжением U _КЭ , наиболее близким к выбранному режиму, и определяют напряжения U _{БЭ А} , U _{БЭ Б} и U _{БЭ В} вычисляют максимальную амплитуду входного сигнала и_тах ._л в линейном режиме, до которой ограничитель практически работает как усилитель и его амплитудную характеристику можно считать прямолинейной. При этих значениях входного сигнала амплитуда напряжения на первом коллекторном контуре определяется равенством

(2–19)

Проводимость прямой передачи в рабочей точке определяется приближенным равенством

(2–20)

где и – параметры транзистора. Когда амплитуда входного сигнала превышает U_max . _л , транзистор работает с отсечкой обоих полупериодов коллекторного тока и выходной сигнал соответствует уравнению