Расчет работы генераторов по статическим характеристикам допустим лишь на частотах (0,05,..0,1) ft значительно меньших ft .Диапазон же частот, в котором транзистор работает достаточно эффективно, достигает примерно ft.
Диапазон же частот, в котором
транзистор работает достаточно эффективно, достигает примерно
. Таким образом, в
большей части рабочего диапазона транзистора заметно проявляются его
инерционные свойства и при расчете генератора их необходимо учитывать.
Для пояснения режимов работы воспользуемся выходными xaрактеристиками транзисторов (рис. 3.26). Как и в ламповом генераторе, различают: недонапряженный, перенапряженный и граничный режимы. Особенным для транзисторного генератора является ключевой режим.
Режим называется недонапряженным, если динамическая характеристика (1, рис. 3.26) занимает активную область и область отсечки на плоскости вольтамперных характеристик. Потери в транзисторе велики. Режим опасен для транзистора. При частичном заходе динамической характеристики (III, рис. 3.26) в область насыщения режим работы генератора становится перенапряженным, Разделяет два данных режима граничный режим (II, рис. 3.26).
В ключевом режиме транзистор — ключевое устройство. В течение одной части периода колебаний он находится в области насыщения, в течение другой — отсечки. Время переключения транзистора, в течение которого рабочая точка находится в активной области, принимают равным нулю. Ключевой режим можно рассматривать как крайний, вырожденный случай перенапряженного режима. Различие между ними сводится в основном к получению различных форм импульсов коллекторного тока и напряжения.
На рис. 3.20 приведена схема транзисторного генератора с внешним возбуждением с общим эмиттером. Эта схема позволяет получить наиболее высокий коэффициент усиления мощности по сравнению со схемами с общей базой или общим коллектором.
Между входом транзистора и
источником входного сигнала включена согласующая цепь, она трансформирует
входное сопротивление транзистора
, при этом генератор отдает во
входную цепь транзистора максимальную мощность. На выходе также предусмотрена
согласующая цепь, она трансформирует
сопротивление нагрузки (антенны
или входа следующего каскада) 
к выходным зажимам транзистора. Для
анализа транзисторного генератора (расчета
,
полосы пропускания и других характеристик) необходимо транзистор в схеме (рис. 3.29) заменить его эквивалентной схемой (рис. 3.30) (для активного режима).
С учетом замены транзистора эквивалентной схемой и выбора входного и выходного согласующих устройств, которые необходимы для согласования источника входного сигнала со входом транзистора и выхода транзистора с нагрузкой, на основании теории четырехполюсника можно получить расчетные соотношения для основных характеристик генератора с общим эмиттером, работающего в режиме класса А при малом сигнале. Аналогично проводится расчет транзисторного генератора с общей базой.
В мощных каскадах РПУ транзисторы работают с большими токами, характеристики транзисторов сильно зависят от частоты, режима работы, температуры. Существенно начинают проявляться нелинейные эффекты. Анализ генераторов и вывод расчетных соотношений в этом случае проводится с использованием так называемых эквивалентных схем (входной и выходной цепей транзистора), которые учитывают зависимости параметров транзисторов от частоты, параметров входного сигнала, температуры.
Каждому режиму транзистора соответствует определенная эквивалентная схема входной и выходной цепи транзистора. Подробный анализ транзисторных генераторов и расчетные соотношения приведены в [9].
При построении схем транзисторных генераторов учитываются отличия транзистора от электронной лампы.
Как уже отмечалось, и схемах
применяются согласующие электрические цепи, которые позволяют получить в
заданном диапазоне частот входное и выходное сопротивление усилителя
требуемой величины (обычно равное стандартной величине 50 Ом). Одна из схем
транзисторного генератора с общим эмиттером приведена на рис. 3.31. В
транзисторе эмиттер соединяется с корпусом прибора. Емкости
и индуктивность
образуют входную согласующую
цепь, емкости
и
индуктивность
—
выходную
согласующую цепь. Дроссели
обеспечивают подачу напряжения источника
писания на базу и коллектор транзистора. Их величины выбираются такими, чтобы
они практически не оказывали влияния на входное и выходное согласующие
устройства 
.
Иногда для повышения устойчивости работы усилителя дроссель
в базовой цепи заменяется
резистором, а последовательно с выводом базы или эмиттера включается резистор
малой величины (до 1—2 Ом). Резисторы
и
предназначены для выбора рабочей точки.
Выбранное значение напряжения смещения следует поддерживать постоянным при
изменении температуры транзистора. С этой целью при работе усилителя и широком
интервале температур в качестве R2 обычно используется терморезистор
зашунтированный обычным
резистором 
. Зная
величину смещения характеристик транзистора от изменения температуры, нетрудно
определить требуемый закон изменения сопротивления 
и вычислить составляющие и 
При работе транзистора в режиме
максимальной мощности смешение па базу можно не подавать, так как амплитуда
значительно больше
напряжения отсечки 
.
Выбор схемы генератора зависит от устройства транзистора. Если у транзистора все электроды изолированы от корпуса или с ним соединен эмиттер, то применяется схема рис. 3.31. Если с корпусом транзистора соединен вывод коллектора, то рекомендуется использовать схему, приведенную на рис. 3.32.
В этом случае осуществляется непосредственный контакт корпуса транзистора с теплоотводящим радиатором, что существенно облегчает тепловой режим работы полупроводникового прибора. Во всех случаях сила вывода заземляющего электрода должна быть минимальная.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.