Конструктивный расчет катушек индуктивности во входной согласующей цепи, страница 5

16.  Определяем коэффициент усиления по мощности

17.  Мощность, рассеиваемая на транзисторе

Ррас = Р0 – РВЫХ + РВ = 123,8 –96 +36 =63,6 Вт.

18.  Допустимая мощность рассеяния при данной температуре корпуса транзистора

Убеждаемся, что Ррас < Рmax (63,6Вт <164,3 Вт).

19.   Находим нагрузку на внешних выводах

4. Расчет цепей согласования для ОК.

В связи с тем, что входное и выходное сопротивление оконечного каскада не равно 50 Ом используем цепи согласования. Т.к. коэффициент трансформации сопротивления одного звена не должен превосходить 10, то входную цепь построим на трех звеньях, а выходную – на двух.

4.1 Цепь согласования на входе транзисторного каскада.

Входную цепь согласования построим на трех звеньях Г типа.

Первая схема: Rген=50 Ом ; R2пр= 10 Ом; R1пр= 2 Ом; Rвх=0.334 Ом.

Рис. 8 Цепь согласования на входе транзисторного каскада.

1.  Расчет первого звена:

2.  Расчет второго звена:

3.  Расчет третьего звена:

4.  Расчет разделительной емкости:

4.2 Цепь согласования на выходе ОК.

Выходную цепь согласования построим на трех звеньях Г типа.

Параметры для расчета: Rвых=1 Ом ; R1пр= 10Ом; Rнагр=50Ом.

Рис. 9 Цепь согласования на выходе транзисторного каскада.

1.  Расчет первого звена:

2.  Расчет второго звена:

3.  Расчет разделительной емкости:

4.3. Расчет элементов цепей питания и смещения.

Для мощных биполярных транзисторов, ввиду низких значений входного и выходного сопротивлений, выбирают параллельную схему питания цепей коллектора и базы.

Рис. 10 Типовая схема усилителя мощности высокой частоты.

Сопротивления дросселей должны быть в 50..100 раз больше  соответственно.  Сопротивления каждого блокирующего конденсатора должно быть в 50..200 раз меньше сопротивлений дросселей Др1 и Др2.

Расчет цепи смещения:

Расчет цепи питания:

5. Конструктивный расчет катушек индуктивности и дросселей.

В качестве индуктивностей цепей согласования и дросселей в цепях питания и смещения усилителя мощности выберем тонкопленочные катушки.

Если конденсаторы и резисторы выпускаются серийно и выбор их для цепей передатчика осуществляется по достаточно полным справочникам, то в подавляющем большинстве случаев катушки индуктивности  для радиочастотных каскадов передатчиков изготавливаются по индивидуальным расчетам. Причем эти расчеты являются приближенными и требуют экспериментальной проверки и подгонки.

Тонкопленочные катушки часто используют в высокочастотных радиотехнических схемах в качестве индуктивностей цепей согласования и дросселей в цепях питания и смещения усилителей мощности. На внешних углах всех витков квадратной катушки, при использовании ее в качестве индуктивности, а не дросселя, должны выполняться скосы, уменьшающие отражение высокочастотной волны от места, где направление дорожки изменяется.

Индуктивности представим в виде тонкопленочного печатного проводника шириной W и длиной L.

Рис.11 Тонкопленочный печатный проводник.

Индуктивность печатного проводника определяется по формуле:

5.1 Конструктивный расчет катушек индуктивности во входной согласующей цепи:

Рассчитаем длину печатных проводников для цепей согласования:

Максимальный ток, который течет через первую катушку:

А;

Т.к. при токе, превышающем 1 А на 0,5 мм ширины дорожки, катушка будет греться и необходим отвод тепла с дорожки, выберем W= 2,5мм.

, отсюда l1= 8мм

Максимальный ток, который течет через вторую катушку:

А

Т.к. Imax > 2 А, то зададимся значениями W = 1.5 мм

Индуктивность такого отрезка вычисляется по формуле:

, отсюда l2= 4.5мм

Максимальный ток, который течет через третью катушку: