Расчет авиационного радиосвязного оборудования, страница 2

Рис.2. Размеры транзистора.

Параметры транзистора взяты из [6] :

Граничная частота:

Сопротивление насыщения:

Напряжение отсечки:

Напряжение питания:

Емкость эмиттерного перехода:

Емкость коллекторного перехода:

Сопротивление тела базы:

Сопротивление эмиттерной термостабилизации:

Индуктивности выводов:

базы:

эмиттера:

коллектора:

Т.к. мощность транзистора велика , то он относится к мощным        транзисторам и необходимо использовать методику расчета мощного усилительного каскада. Она основана на переходе от модели транзистора по высокой частоте (ВЧ) к эквивалентной схеме усилителя ОЭ для токов и напряжений первой гармоники. Расчет режима работы выходного каскада произведем в соответствии с методикой, изложенной в [1].

Параметры режима работы:

Напряжение смещения:

Номинальная мощность, отдаваемая транзистором:

Частота рабочего диапазона:

Угловая граничная частота:

Граничная крутизна:

Коэффициент передачи по току в схеме ОЭ: h21Э=30.

Приступаем к расчету:

1. Сопротивление потерь коллектора в параллельном эквивалентне

Поскольку в схеме "ОЭ" мощность в нагрузке имеет приращение за счёт прямого прохождения со входа, то в схеме, мощность развиваемая эквивалентным генератором  тока , следует брать на 10% -20% меньше, чем [1].

2. Коэффициент использования коллекторного напряжения в граничном режиме

3. Напряжение и первая гармоника тока нагрузки, приведенные к эквивалентному генератору (ЭГ)

 В.

 А.

4. Полезная нагрузка и полное сопротивление, приведенные к ЭГ

 Ом.

 Ом.

Такое сопротивление нагрузки необходимо обеспечить для создания критического режима.

5. Амплитуда первой гармоники тока ЭГ

 А.

6. Параметры SП , r, S, A, B

Возьмём температуру перехода – максимальную.

Крутизна по переходу:

 См.

Сопротивление рекомбинации:   Ом.

Крутизна статической характеристики коллекторного тока:

 См.

Значения коэффициентов А и В:

7. Коэффициент разложения

8. Определение g1 и cos(θ)

Из приложения 1 [1] для полученного  находим,.

9. Амплитуда тока базы

А.

10. Модуль коэффициента усиления по току, приведенный к ЭГ

11. Пиковое обратное напряжение на эмиттере

Мы убедились что  не превышает. В. Проходим.

12. Составляющие входного сопротивления транзистора первой гармонике тока

;   

13. Коэффициент усиления по мощности.

14. Постоянная составляющая коллекторного тока, мощность, потребляемая от источника питания, КПД коллектора.

15. Входная мощность, рассеиваемая мощность

16. Составляющие сопротивления нагрузки, приведенные к внешнему выводу коллектора в параллельном эквиваленте:

     

4. Расчёт элементов  цепей согласования и цепей питания по постоянному и переменному токам

4.1 Расчет цепей согласования выходного каскада

В качестве выходной согласующей цепи (СЦ) возьмём цепь П – типа, так как она обладает высокими фильтрующими свойствами. Примем в качестве нагрузки активное сопротивление с номиналом 50 Ом. Рассчитаем его элементы по методике, приведенной в [1].

Рис 3. Цепь согласования П – типа

Требуемое входное сопротивление согласующей цепи RH (см Рис.3) было определено в результате расчета электрического режима работы выходного каскада. Со стороны выхода цепи требуется обеспечить сопротивление, равное сопротивлению нагрузки Rвых .

Для упрощения расчетов и улучшения характеристик цепи используем симметричную П-цепь. В этом случае параметр   . Для расчета должно выполняться условие реализуемости: .

Характеристическое сопротивление цепи . Т.к. цепь симметричная, то

Найдем значения параметров цепи:

Рассчитаем КПД цепи согласования:

Для начала определим Q0-ненагруженной добротностью. Она будет определяться добротностью индуктивности,  то есть в пределах 90…200 выберем значение Q0=100. Возьмем формулу для расчета КПД из [1]