Усилитель радиочастоты с трансформаторным

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Казанский национальный исследовательский технический университет

им. А. Н. Туполева-КАИ (КНИТУ-КАИ)

Кафедра радиоэлектронных и квантовых устройств

ОТЧЕТ

ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ

На тему : Составление и описание в электронном виде : УРЧ (153-155стр)

Работу выполнил студент

Уткульбаев А.Ю. гр. 5204

Проверил ___ Гимадеева Л.А

Утвердил Ильин.Г.И

КАЗАНЬ 2012

Содержание отчёта:

1. Выполненное задание.
2. Методическое пособие
(Виды электрического монтажа)

Разделительная емкость [ф-ла (11.5)]

Принимаем С_р = 5,6 тыс. пф типа КПМ.

Усилитель радиочастоты с автотрансформаторным

Включением контура

Принципиальная схема каскада приведена на рис. 11.3.

Расчет производится для каждого поддиапазона отдельно, начиная с са­мого высокочастотного.

Порядок расчета

1. Определяется волновое сопрот юление контура для крайних частот поддиапазона

(11.7)

где ſ₀—частота, на которой определяется р, Мгц; С_Э—эквивалентная ем­кость контура на ſ₀, пф.

2. Определяется коэффициент включения контура со стороны коллектора, исходя из условия получения максимального устойчивого усиления на мак­симальной частоте поддиапазона:

(11.8)

где — характеристическое сопротивление на максимальной частоте под­диапазона, ком;

— эквивалентная добротност контура на максимальной частоте поддиапазона;

S — крутизна, ма/в

—коэффициент включения кс нтура предыдущего каскада во вход­ную цепь транзистора.

3. Определяется коэффициент включения контура со стороны коллектора, исходя из условий получения оптимального согласования на минимальной ча­стоте поддиапазона:

(11.9)

где

;

— выходное сопротивление транзистора, ком.

Q_K — конструктивная добротность контура.

4. Возможны следующие варианты решения:

а) если т_у 1 и 1, то принимается = 1 и делается полное включение контура;

б) если 1 или (или т_у 1 и ), то для при­нимается меньшее значение.

5. Определяется коэффициент включения контура со стороны последую­щего каскада на минимальной частоте поддиапазона:

а) при = 1 или

(11.10)

-- 154 --

2. Эквивалентное сопротивление нагрузки [ф-ла (11.1)]

3. Величина резистора в цепи коллектора [ф-ла (11.2)]

Принимаем ближайшее меньшее номинальное значение резистора типа МЛТ-0,25 0,82 ком.

4. Реальное эквивалентное сопротивление [ф-ла (11.4)]

5. Коэффициент усиления усилителя [ф-ла (11.4)]

6. Задавшись величиной напряжения , по ф-ле (3.54) определяем сопротивление термокомпенсации:

Принимаем . Типа МЛТ-0,25.

По ф-ле (3.56) определяем

Принимаем типа МЛТ-0,25.

По ф-ле (3.56) находим

Принимаем

7. Емкость в цепи эмиттера [ф-ла (3.57)]

Принимаем большее номинальное значение типа БМ.

8. По ф-ле (11.6) определяем входное сопротивление каскада:

-- 153 --

б) при

В ф-лах (11.9)-(11.11):

- коэффициент шунтирования контура транзисторами;

– выходное сопротивление транзистора, ком;

- входное сопротивление последующего каскада, ком;

- эквивалентная добротность контура;

– характеристическое сопротивление, ком;

Все значения величин определяются на частоте .

6. Коэффициент усиления усилителя на крайних точках поддиапазона

Где S – крутизна характеристики транзистора на рабочей частоте, ма/в;

P – характеристическое сопротивление контура на рабочей частоте, ком;

- эквивалентная добротность контура на рабочей частоте.

Если , а , то расчет произведен правильно.

7. Расчет на других поддиапазонах данного усилителя (после расчета на самом высокочастотном поддиапазоне) производится по п. 1. Затем определяется коэффициент включения контура со стороны коллектора . Для сохранения постоянства среднего усиления на всех поддиапазонах его определяют из выражения

Где коэффициент усиления на максимальной частоте самого высокочастотного поддиапазона;

– параметры на максимальной частоте рассчитываемого поддиапазона.

Дальнейший расчет ведется по пп. 3, 4, 5, 6.

8. Величины термокомпенсирующих деталей и определяются по ф-лам (3.54) – (3.57), разделительного конденсатора - по (11.5).

9. Величины деталей контура определяются при электрическом расчете входной цепи.

10. Емкость блокировачного конденсатора определяется по ф-ле (11.5), так как .

Усилитель радиочастоты с трансформаторным

Включением контура

Схема усилителя приведена на рис. 11.2. Порядок расчета усилителя с трансформаторной связью аналогичен порядку расчета усилителя с автотрансформаторной связью. Однако, кроме расчета по пп. 1-10, необходимо определить индуктивность катушки связи контура с коллекторной цепью транзистора.

Необходимо предварительно задаться собственной частотой контура в цепи коллектора, образованного выходной емкостью транзистора и индуктивностью катушки связи. Рекомендуется

Индуктивность катушки связи определяется по формуле

Где , пф. (11.15)

выходная емкость транзистора на минимальной рабочей частоте, пф;

емкость монтажа;

емкость катушки связи;

собственная частота катушки связи, Мгц.

-- 155 –

Виды электрического монтажа

При изготовлении радиоаппаратуры применяют обычный и печатный монтаж. Обычный монтаж выполняют на металлическом шасси монтажными проводами. Выпол­нение сборочных, монтажных и регулировочных работ при этом монтаже связано со сложными операциями, почти не поддающимися механизации. Поэтому обычный монтаж трудоемкий и его могут выполнять только высококвали­фицированные монтажники.

Обычный монтаж разделяют на несколько видов. Под видом монтажа понимают способ размещения в подвале шасси или корпусе основных мелких монтажных элементов

(резисторов, конденсаторов постоянной емкости и основ­ной массы монтажных проводов). Применяют три вида обычного монтажа: планочный, без монтажных планок и смешанный.

При планочном монтаже (рис. 73) резисторы и конден­саторы, не входящие в высокочастотные цепи, закрепляют на монтажных (расшивочных) планках, которые обычно монтируют самостоятельно. Монтаж на расшивочных планках механически прочный и компактный. Этот вид монтажа применяют в цепях постоянного тока, а иногда и в цепях низкой частоты.

При монтаже без монтажных планок (рис. 74) навесные резисторы и конденсаторы крепят своими выводами к кон­тактным лепесткам ламповых панелей, крупных деталей и узлов. Беспланочный монтаж применяют в высокочас­тотных цепях. Индуктивности и емкости монтажных

проводов сводятся до минимума при беспланочном мон­таже.

При смешанном монтаже (рис. 75) элементы цепей постоянного тока и некоторых цепей низкой частоты крепят на монтажных планках, а детали высокочастотных цепей распаивают непосредственно на контактных лепест­ках крупных деталей и узлов

Рис. 74. Беспланочный монтаж.

При обычном монтаже существует несколько способов соединения элементов радиоаппаратуры монтажными про­водами. Наиболее распространен способ, при котором монтажные провода прокладывают по кратчайшим расстоя­ниям между контактными соединениями, т. е. провода укладывают в различных плоскостях и направлениях. При этом способе достигается минимальная паразитная емкость и индуктивность монтажа и минимальный расход монтаж­ного провода.

Менее распространен прямоугольно-параллельный спо­соб, когда монтажные провода изгибают под прямыми углами.

Печатный монтаж является более прогрессивным, так как позволяет решить задачу механизации производства, но при условии конструктивного изменения аппаратуры. При печатном монтаже новым конструктивным элементом является печатная схема. В печатной схеме обычные мон­тажные проводники и некоторые элементы (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности) заменены плос­кими тонкими слоями металла, нанесенными на электро-

Рис. 75. Смешанный монтаж

изоляционную плату. Плата с системой таких проводни­ков и элементов называется печатной платой.

Для изготовления печатных плат применяют электро­технический и фольгированный гетинакс, текстолит и стек­лотекстолит. При изготовлении печатных плат на изоля­ционное основание наносят токопроводящие покрытия в со­ответствии с рисунком печатного монтажа. Существует много методов изготовления печатных плат. В промышлен­ности наиболее распространены фотоэлектрохимический, офсетноэлектрохимический, сеточноэлектрохимический, фотоперенос, офсетоперенос и др.

Печатная плата приведена на рис. 76. Ширина печат­ного проводника определяется плотностью тока, допусти­мым падением напряжения, требуемой механической прочностью. Зазоры между печатными проводами уста­навливаются в зависимости от рабочего напряжения.

Изменение направления печатных проводов должно быть плавным с внутренним радиусом закругления не менее 2 мм. Печатные проводники размещают на одной или обеих сторонах платы. Для подключения выводов навес­ных деталей и проволочных перемычек к печатным про­водникам в печатных платах предусматривают специаль­ные отверстия или пистоны. Отверстия (пистоны) распо­лагают по определенной координатной сетке, что позволяет механизировать сборку. Центры отверстий под выводы элементов располагают в точках пересечения линий координатной сетки.

а б

Рис. 76. Печатная плата с установленными деталями (одноплатный печатный узел):

а — вид со стороны печатных проводников; б — вид со стороны навесных деталей

Печатная плата с установленными на ней навесными радиодеталями и другими элементами образуют печатный узел. Конструкция печатного узла определяется особен­ностями изготовления печатных плат. Применяют печат­ные узлы трех видов: одноплатные (рис. 77, а), межплат­ные (рис. 77, б) и сборные, состоящие из 2, 3 и более одно­платных печатных узлов (рис. 77, в).

В узле одноплатной конструкции элементы распола­гают с одной стороны платы, как правило, на противопо­ложной той, на которую нанесены печатные проводники. Навесные элементы обычно размещают на плате рядом, в определенном порядке; Детали на плате нельзя распо­лагать под различными углами одна к другой. В некоторых случаях детали можно располагать под прямым углом.

В печатном узле межплатной конструкции все элементы располагают между платами в вертикальном положении. Навесные детали нельзя размещать на внешних сторонах плат. При такой конструкции печатных узлов пайку всех соединений можно выполнять одновременно методом по­гружения. В конструкции печатного узла необходимо обеспечить свободный доступ к любому элементу и легкую замену их в процессе регулировки и эксплуатации.

Исходя из конструктивных особенностей печатных узлов, предъявляются определенные технологические тре­бования к навесным деталям.

а б в

Рис. 77. Конструкции печатных узлов:

а — одноплатная; б — межплатная;

в — сборная.

Детали должны быть малогабаритные и иметь простую геометрическую форму, лучше цилиндрическую. Выводы малогабаритных деталей должны быть проволочные и осевые, радиальные выводы при­менять не рекомендует­ся. Полярные детали, а также элементы с тре­мя или более выводами, необходимо снабжать ключом для ориенти­ровки их при установке на печатную плату сбо­рочной машиной. Круп­ные детали, предназна­ченные для печатного монтажа, для усиления крепления на плате должны иметь специальные отростки от корпусов.

Применением печатного монтажа можно решить сле­дующие задачи: механизировать н автоматизировать из­готовление печатных плат, сборку и пайку узлов радио­устройств; уменьшить габаритные размеры и вес радио­аппаратуры; сократить количество ошибок монтажа и объем контроля при монтаже; достичь высокой идентичности для всех экземпляров данного изделия, что способствует стандартизации радиоаппаратуры и ее элементов; увели­чить выпуск радиоаппаратуры и снизить ее себестоимость.