Требованиям по мощности и частоте удовлетворяет транзистор КТ930Б. Параметры транзистора, требуемые для составления структурной схемы:
1. МГц – граничная частота.
2. Вт – выходная мощность на частоте 400МГц.
2. - коэффициент усиления по мощности на частоте 400МГц.
Зная коэффициент усиления по мощности на частоте 400МГц можно найти коэффициент усиления по мощности на рабочей частоте (средняя частота рабочего диапазона):
.
Зная выходную мощность, требуемую от оконечного каскада и его коэффициент усиления по мощности, можно найти мощность, необходимую для возбуждения усилителя мощности:
Вт.
С учетом КПД предвыходной согласующей цепи (примерно 60%) выходная мощность предвыходного каскада должна быть равна:
Вт.
Предвыходной каскад выполним на транзисторе КТ934Б. Параметры транзистора, требуемые для составления структурной схемы:
1. МГц – граничная частота.
2. Вт – выходная мощность на частоте 400МГц.
2. - коэффициент усиления по мощности на частоте 400МГц.
Коэффициент усиления предвыходного каскада:
.
Мощность, необходимая для возбуждения предвыходного каскада:
Вт.
С учетом потерь в согласующей цепи (примерно 50%) предыдущий каскад должен развивать мощность, равную:
Вт.
Требованиям по мощности и частоте удовлетворяет транзистор КТ606Б. Параметры транзистора, требуемые для составления структурной схемы:
1. МГц – граничная частота.
2. Вт – выходная мощность на частоте 400МГц.
2. - коэффициент усиления по мощности на частоте 400МГц.
Зная коэффициент усиления по мощности на частоте 400МГц можно найти коэффициент усиления по мощности на рабочей частоте:
.
Мощность, необходимая для возбуждения второго каскада:
Вт.
С учетом потерь в согласующей цепи (примерно 30%) предыдущий каскад должен развивать мощность, равную:
Вт.
Требованиям по мощности и частоте удовлетворяет транзистор КТ306Б, граничная частота которого составляет 500МГц, а предельная мощность, рассеиваемая на коллекторе равна 0.15Вт. Для получения мощности возбуждения первого каскада в пределах мВт коэффициент усиления первого каскада выберем равным 15. Тогда:
Вт.
С учетом потерь в согласующей цепи (примерно 20%) предыдущий каскад, т.е. синтезатор частот, должен развивать мощность, равную:
Вт.
На данном этапе получены все данные, необходимые для построения структурной схемы передатчика. Структурная схема приведена в приложении 1.
Электрический расчет выходного каскада.
Методика расчета взята из 2.
Запишем справочные данные транзистора КТ930Б:
1. Ом.
2. - сопротивление базы;
3. - сопротивление эмиттера;
4.
5. - граничная частота;
6. пФ – емкость коллекторного перехода;
7. пФ – емкость эмиттерного перехода;
8. пс - постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте;
9. нГн – индуктивность эмиттерного вывода;
10. нГн – индуктивность базового вывода;
11. нГн – индуктивность коллекторного вывода;
12. - постоянное напряжение коллектор-база;
13. В – постоянное напряжение коллектор-эмиттер;
14. В – постоянное напряжение база-эмиттер;
15. А – постоянный ток коллектора;
16. Диапазон рабочих частот – 100…550МГц;
17. - температура перехода;
18. - тепловое сопротивление переход-корпус;
19. - выходная мощность;
20. - коэффициент усиления по мощности;
21. В – напряжение питания;
22. - КПД коллекторной цепи;
23. Схема включения – общий эмиттер
24. Режим работы – класс В.
1. Сопротивление потерь коллектора в параллельном эквиваленте ():
Ом.
2. Граничная крутизна:
См.
Тогда коэффициент использования коллектора по напряжения в граничном режиме:
, где - коэффициент разложения синусоидального импульса, соответствующий углу отсечки коллекторного тока .
3. Напряжение и первая гармоника тока нагрузки:
В;
А.
4. Полезная нагрузка и полное сопротивление:
Ом;
Ом.
5. Амплитуда первой гармоники тока:
А.
6. Крутизна по переходу:
См.
7. Сопротивление рекомбинации:
Ом.
8. Крутизна статической характеристики коллекторного тока:
, где: Ом; Ом.
См.
9. Найдем коэффициент разложения:
, где:
В – напряжение сдвига статической характеристики (примем В);
- напряжение смещения (выберем В);
;
.
.
10. Для полученного , воспользовавшись приложением 1 [ 1], находим:
; .
11. Амплитуда тока базы:
.
Учитывая, что , формулу можно записать следующим образом:
;
А.
12. Модуль коэффициента усиления по току:
.
13. Пиковое обратное напряжение на эмиттере:
В.
14. Составляющие входного сопротивления транзистора по первой гармонике:
Активная составляющая:
;
Реактивная составляющая:
;
15. Коэффициент усиления по мощности:
.
16. Постоянная составляющая коллекторного тока:
А.
17. Мощность, потребляемая от источника питания:
Вт.
18. Коэффициент полезного действия:
.
19. Входная мощность:
Вт.
20. Рассеиваемая мощность:
;
21. Составляющие сопротивления нагрузки, приведенные к внешнему выводу коллектора в параллельном эквиваленте:
Активная составляющая:
;
.
Реактивная составляющая:
;
.
На данном этапе расчет выходного каскада можно считать законченным.
Так как расчетный коэффициент усиления по мощности получился значительно меньше ожидаемого (примерно в два раза меньше), то необходима коррекция структурной схемы передатчика. Мощность, необходимую для возбуждения выходного каскада можно получить следующими способами:
1. Увеличение коэффициента усиления схемы;
2. Увеличение коэффициента полезного действия согласующих цепей
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.