Курсовая работа: Расчет многочастотного усилителя низкой частоты

Уменьшение модуля коэффициента усиления в области низких частот учитывается коэффициентом частотных искажений :

, (2.4)

где , – соответственно коэффициенты усиления напряжения на средней и низкой частотах.

В многокаскадном усилителе общий коэффициент частотных искажений:

. (2.5)

Коэффициент частотных искажений для одного каскада:

, (2.6)

где 1, 2, ..., J – номера конденсаторов в рассматриваемом каскаде.

Коэффициент частотных искажений, обусловленный влиянием одного конденсатора, рассчитывают по формуле

, (2.7)

где – низкая частота полосы пропускания; – постоянная времени, определяемая как произведение ,

где – емкость конденсатора; – определяется в зависимости от схемы:

– для входного каскада,

где – внутреннее сопротивление источника входного сигнала,

– для промежуточных каскадов,

где , – соответственно входное сопротивление последующего каскада и выходное сопротивление предыдущего каскада.

Таким образом задача обеспечения полосы пропускания в области низких частот сводится к выбору таких значений емкостей в усилителе, чтобы общий коэффициент частотных искажений не превысил заданное значение .

Из-за наличия конденсаторов в схемах каскадов в многокаскадном усилителе будут появляться фазо-частотные искажения. С понижением частоты входного сигнала появляется фазовый сдвиг, обусловленный отставанием по фазе напряжения от тока в цепях с конденсаторами. Угол фазового сдвига равен сумме углов фазовых сдвигов, создаваемых всеми конденсаторами в схеме:

. (2.8)

Фазовый сдвиг, создаваемый действием одного конденсатора определяется по выражению

. (2.9)

3. РАСЧЕТ ВЫХОДНОГО КАСКАДА

Будем использовать выходной бестрансформаторный каскад (приложение А, ЭП). Он представляет собой соединение двух эмитерных повторителей, работающих на общую нагрузку . Каскад используется в режимах нагрузки АВ и В. Режим по постоянному току обеспечивается делителем, состоящим из последовательно соединенных резисторов , и диодами и . Схема предусматривает использование двух транзисторов разной проводимости с близкими по значению параметрами (комплиментарная пара транзисторов). Методика расчета выходного каскада основана на использовании графоаналитических способов расчета параметров по входным и выходным характеристикам транзисторов.

Амплитуду напряжения на нагрузке определяем по заданным параметрам нагрузки:

; (3.1)

.

Ориентировочное напряжение питания оконечного каскада определяем по условию:

. (3.2)

где – начальное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора – это напряжение, при котором на выходных характеристиках транзистора наблюдается заметное увеличение угла наклона. Примем , тогда . Принимаем , т. к. при напряжении питания 20 значение напряжения , уточненное по выходной характеристике, окажется больше .