Усилитель вертикального отклонения

Потенциал базы определяется выражением:

где Eп1 – напряжение «верхнего» источника питания, В. (см. рис. 4.2.).

Eп1 = 100 В.

Исходя из этого, выберем следующие значения сопротивлений:

R1 = 33 кОм из ряда номинальных значений E24;

R1 = 2 кОм из ряда номинальных значений E24.

При этом ток делителя должен быть много больше тока базы. Ток базы является микроамперным. Ток делителя определяется выражением:

Iдел = 2,86 мА.

Таким образом, условие Iдел >> Iб выполняется.

4.5. Выбор схемотехники и расчет фазоинверсного каскада.

4.5.1. Выбор схемотехники.

Требования к параметрам ФИ приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Требования, накладываемые на ФИ

Для реализации требований к ФИ выполним его по схеме двух усилителей на ОУ, один из которых является инвертирующим, другой – неинвертирующим (см. рис.4.3). Ознакомившись с характеристиками современных ОУ, было решено построить фазоинверсный каскад на операционных усилителях LM7171A_NS фирмы National Semiconductor. Параметры используемых ОУ приведены в приложении 4.

Рис. 4.3. Фазоинверсный каскад

4.5.2. Выбор сопротивлений R2 и R3 неинвертирующего усилителя.

Параметры неинвертирующего усилителя на ОУ определяются исходя из выражения:

где Kн – КУ неинвертирующего усилителя;

R2, R3 – сопротивления в цепи обратной связи (см. рис. 4.3), Ом.

Кн = 2;

R2 = R3 = 511 Ом из ряда номинальных значений E96.

4.5.3. Выбор сопротивлений R4 и R5 инвертирующего усилителя.

Параметры инвертирующего усилителя на ОУ определяются исходя из выражения:

где Kи – КУ инвертирующего усилителя;

R4, R5 – сопротивления в цепи обратной связи (см. рис. 4.3), Ом.

Ки = -2;

R5 = 1,5 кОм из ряда номинальных значений E96;

R4 = 750 Ом из ряда номинальных значений E96.

4.5.4. Оценка погрешности по постоянному току неинвертирующего усилителя.

Оценим погрешность по постоянному току для DA1 по формуле:

где Uсм – напряжение смещения нуля, мВ, определяемое выражением:

где Uсм0 – справочное значение напряжения смещения нуля, 4мВ; С– дрейф нуля, мкВ/°С;

DT – диапазон рабочих температур, °С; Jсм – ток смещения, мкА;

Jсдв – ток сдвига, мкА. DT = 25°С;

Из справочных данных на ОУ (см. прил.4) берем:

Uсм0 = 4мВ;

С = 35мкВ/°С; Jсм = 4мкА;

Jсдв = 10мкА;

Eош.вх.DA1 = 8,452 мВ.

4.5.5. Оценка погрешности по постоянному току инвертирующего усилителя.

Оценим погрешность по постоянному току для DA2 по формуле:

DT = 25°С;

Из справочных данных на ОУ (см. прил.4) берем:

Uсм0 = 4мВ;

С = 35мкВ/°С; Jсм = 4мкА;

Jсдв = 10мкА;

Eош.вх.DA2 = 11,875 мВ.

Примечания:

1. Погрешности обоих ОУ малы по сравнению с амплитудой сигнала на выходе ФИ, которая составляет 1,2 В (см. табл. 4.1).

2. Требуемую верхнюю граничную частоту и длительность фронта фазоинверсного каскада обеспечивают соответственно частота единичного усиления и скорость нарастания выходного напряжения используемого ОУ (см. прил.4).

4.5. Выбор схемотехники и расчет каскада задержки.

4.5.1. Выбор схемотехники.

Требования к параметрам каскаду линии задержки приведены в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Требования, накладываемые на ЛЗ

Для реализации требований, накладываемых на ЛЗ, была выбрана схемотехника согласованной линии задержки, представленной на рис. 4.4.

Рис.4.4. Каскад задержки

4.5.2. Исходные данные для расчета ЛЗ.

§ Волновое сопротивление ρ = 100Ом;

§ Время задержки τз = 100нс;

§ Число рядов n = 2;

§ Толщина подложки d =0,22мм;

§ Диэлектрическая проницаемость ε = 2;

§ Ширина звена а = 1мм;

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13