Курсовая работа: Широкополосный усилитель мощности
Основная цель работы - получение необходимых навыков практического расчета радиотехнического устройства (усилителя мощности), обобществление полученных теоретических навыков и формализация методов расчета отдельных компонентов электрических схем.
Усилители электрических сигналов применяются в широкой области современной техники: в радиоприемных и радиопередающих устройствах, телевидении, аппаратуре звукоусиления и звукозаписи, системах звукового вещания, радиолокации, ЭВМ. Как правило, усилители осуществляют усиление электрических колебаний с сохранением их формы. Усиление происходит за счет электрической энергии источника питания. Таким образом усилительные элементы обладают управляющими свойствами.
Усилитель, рассматриваемый в данной работе, используется в радиотехнических системах различного назначения, в том числе и в системах нелинейной радиолокации, обеспечивая заданный уровень облучения нелинейного элемента.
Это необходимо для получения требуемого минимального уровня изучаемых нелинейным элементом составляющих обогащенного спектра сигнала.
2. Техническое задание
Усилитель должен отвечать следующим требованиям:
Рабочая полоса частот: 300-800 МГц
Линейные искажения
в области нижних частот не более 3 дБ
в области верхних частот не более 3 дБ
Коэффициент усиления 20 дБ
Выходная мощность Pвых=1 Вт
Диапазон рабочих температур: от +10 до +60 градусов Цельсия
Сопротивление источника сигнала и нагрузки Rг=Rн=50 Ом
3. Расчетная часть
3.1. Определение числа каскадов.
Число каскадов определяется исходя из технического задания. Данное устройство должно обеспечивать коэффициент усиления 20 дБ, поэтому целесообразно использовать три каскада, отведя на каждый по 7дБ, оставив запас по усилению мощности примерно вполовину.
3.2. Распределение искажений амлитудно-частотной характеристики (АЧХ).
Исходя из технического задания, устройство должно обеспечивать искажения не более 3дБ. Так как используется три каскада, то каждый может вносить не более 1дБ искажений в общую АЧХ. Эти требования накладывают ограничения на номиналы элементов, вносящих искажения.
3.3. Расчет оконечного каскада.
3.3.1. Расчет рабочей точки.
В данной схеме может использоваться как резистивный, так и дроссельный каскад. Произведем их расчет и выберем наиболее подходящий.
а) В цепи коллектора используется сопротивление
Схема каскада приведена на рис.3.1.
Рисунок 3.1 – Схема оконечного каскада по переменному току.
Обычно сопротивление в цепи коллектора и сопротивление нагрузки принимают одинаковыми. Рассчитаем энергетические параметры схемы:
Напряжение на выходе усилителя:
, (3.1)
где P- мощность на выходе усилителя, Вт;
Rн – сопротивление нагрузки, Ом.
Тогда 
.
Выходной ток на сопротивлении нагрузки:
, (3.2)
В данной схеме появится эквивалентное нагрузочное сопротивление, представляющее собой параллельное включение сопротивлений 
и 
:
Тогда выходной ток будет таким:
