Проектирование передатчика для тракта с совместным усилением (СУ), страница 4

                                              η_{е к} = Р_~/ Р_к0 =100/160,16 = 0,62

7. Сопротивление нагрузки:

                                               r_к = U_{к макс}/I_k1 = 22,4/8,93 = 2,51 Ом

    Анализ режимов транзисторных  УМК  расчётом на ЭВМ показывает, а эксперименты подтверждают необходимость применения комплексного нагрузочного сопротивления для получения максимального электронного КПД. В широкой полосе частот активная составляющая сопротивления нагрузки  r_к = R_e(Z_k) изменяется несильно. Реактивная составляющая x_k = J_m(Z_k) соизмерима с активной и иногда меняет знак в полосе частот.

    Требования к сопротивлению z_{k опт} выполняют при проектировании нагрузочной цепи.

В расчете режима находят активные составляющие сопротивления нагрузки r_к и входного

r_вх. Только их и учитывают при расчёте нагрузочной и входной согласующих цепей.

Реактивные принимаются равными нулю, как неизвестные.

                                                        Расчёт входной цепи

      Применение прибора в нижней части рекомендуемого диапазона частот ведёт к увеличению коэффициента h_21оэ,  но это учитывать не будем. Примем  h_21оэ ≈ 1,5 – 3.

Большинство приведённых в методических указаниях транзисторов имеют встроенные входные цепи, выравнивающие их  АЧХ   в диапазоне частот. Полагаем достаточно оценить входное сопротивление прибора по его значению на верхней частоте диапазона.

1.  Мощность возбуждения 

Р_{~ возб} =  Р_~ / k_{у Р} = 100/3 = 33,3 Вт

2.  Амплитуда первой гармоники тока базы:

                                           I_Б1 = I_к1 / h_21оэ = 8,93/1,55 = 5,8 А

3.  Входное сопротивление для схемы с ОЭ:

                                           r_вх = 2 Р_{~ возб} / (1,5 ∙ I_Б1)² = 2 ∙ 33,3 / (1,5 ∙ 5,8)² = 0,88 Ом

     Полученное значение r_к и  r_вх не учитывают влияние обратных связей через ёмкости

перехода коллектор – база и индуктивность вывода эмиттера или базы в зависимости от схемы включения. В схеме с ОЭ обратная связь приводит к передаче части входной мощности в нагрузку, а в схеме с ОБ создаёт положительную обратную связь. Учтём эти 

особенности работы приборов, приняв в схеме с ОЭ r_вх в 1,3 – 1,5 раза большим, чем рассчитанное выше, а в схеме с ОБ во столько же раз меньшим.    

r_вх = 1,5 ∙ 0,88 = 1,32 Ом.

    4.   Постоянная составляющая тока базы:

                                               I_Б0 = I_к0 / h_21оэ = 5,72/1,55 = 3,69 А

    5. Напряжение смещения на базе Е_Б0 ≈ Е_Б = 0,5 – 1,0 В. Его подбирают при регулировке режима по минимуму нелинейных искажений.

    Проверку  рассеиваемых в транзисторе  мощностей  делать  не  будем. При  выбранных

Параметрах  Р_~ , Р_{~ возб}, Е_К в этом нет необходимости, поскольку они основаны на эксперементальных справочных данных.

    Принципиальная схема усилителя дана на рис.3. Для сложения  и  разделения  мощностей применим мост типа “ тандем”.

                                    Расчёт согласующей нагрузочной цепи

     Требования  к  цепи  следующие: обеспечение расчётного сопротивления  r_к  в диапазоне рабочих частот и фильтрация высших гармоник, обеспечивающая гармоническую форму напряжения на переходе. Значение r_к по диапазону меняется слабо.

Нагрузочную цепь строят полосовой, неперестраиваемой, по меньшей мере в одном  ТВ