Расчет оконечного каскада усилителя мощности на базе биполярного транзистора MRF20060R фирмы Motorola, страница 3

R3 - SMD 0603-0,25-62 Ом ±5%,

R4 - SMD 0603-0,25-1 Ом ±5%,

R5 - SMD 0603-0,25-330 Ом ±5%,

R6 - SMD 0603-0,25-62 Ом ±5%,

С1 – SMD 0603-1 пФ±0.25пФ,

С2 – SMD 0603-1 пФ±0.25пФ,

С3 – SMD 0603-1 пФ±0.25пФ,

С4 – SMD 0603-1 пФ±0.25пФ,

С5 – SMD 0603 -0,47 пФ±0.25пФ.

 4.2. Выбор и энергетический расчёт предоконечного каскада УМ

В качестве предоконечного каскада усиления выберем схему на биполярном транзисторе включённого по схеме с ОЭ.

          Рисунок 6 - Принципиальная схема предоконечного каскада.

Поясним кратко назначение основных элементов данной схемы: Резисторы R2 и R3 задают режим по постоянному току транзистора. Цепочка R1, C3, L2 исключает потери мощности высокой частоты в источнике питания и устраняет нежелательную связь между каскадами передатчика через источник питания. Ёмкости С1 и С6 развязка по постоянной составляющей между каскадами усиления. Г-образные цепочки L1, C2 и L3, C4  выполняют роль согласующих цепей. Резистор R4  совместно с ёмкостью Сэ устраняет искажения формы импульсов коллекторного тока при закрытом переходе. R5, C5 – цепочка корректирующая форму импульсов при открытом переходе.

Как видно, согласование между оконечным и предоконечным каскадом выполняет Г-образная цепочка L3, C4, включенная в схему предоконечного каскада, поэтому расчет одной из цепей согласования, в соответствии с выданным заданием, будет произведен совместно с расчетом предоконечного каскада.

Используем тот же транзистор MRF20060R, что и в оконечном каскаде, так как он обеспечивает коэффициент усиления, необходимый для работоспособности нашего передатчика. Его параметры приведены выше.

Исходя из выбранной схемы, угол отсечки выбираем равным . Данному значению угла отсечки соответствуют:

, , ,  .

1. Определим ξ_ГР исходя из того, какую мощность необходимо получить на выходе усилителя:

        (4.2.3).

2. Определим амплитуду выходного напряжения первой гармоники каскада

                                                               (4.1.4).

3. Определим амплитуду тока первой гармоники каскада, учитывая КПД фильтра

                                             (4.1.5).

4. Определим постоянную составляющую тока коллектора каскада 

                                                          (4.1.6).

5. Максимальный коллекторный ток:

                                                                                

                                                                            (4.5)

6. Определим мощность колебаний первой гармоники

                                                     (4.1.7).

7. Определим мощность, потребляемую от источника питания

                                                                 (4.1.8).

8. Определим рассеиваемую на коллекторе мощность

                                                     (4.1.9).

Проверка:   - можно продолжать расчёт.

9. Определим электронный КПД

 или                                                              (4.1.10).

10. Определим амплитуду гармонического управляющего заряда первой гармоники

                                         (4.1.11).

11. Определим минимальное напряжение на эммитерном  переходе транзистора

                                                            (4.1.12).                   

12. Определим напряжение смещения на эммитерном  переходе транзистора

                   (4.1.13).

 13. Определим необходимое сопротивление нагрузки каскада