Другие предметы \ Радиопередающие устройства

Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 13

Зная действительную часть сопротивления , можно рассчитать , потребляемую от возбудителя, и коэффициент усиления . Входная мощность расходуется в сопротивлениях и ,т.е.  .Сопротивление потребляет мощность . Мощность ,связанная с и обусловленная прямым прохождением в нагрузку через э, определяется равенством , где . Отсюда .

Так как СэСк, можно считать, что при расчете выходной согласующей цепи УМ емкость Ск включена между коллекторным и эмиттерным переходами транзистора. Барьерная емкость Ск является элементом связи входной и выходной цепей УМ по схеме с ОЭ и оказывает влияние на нагрузочные характеристики транзистора (более пологий максимум в граничном режиме, а следовательно, повышенная стабильность выходной мощности в оптимальном режиме).

Порядок расчета режима работы АЭ в УМ. Запишем соотношения, определяющие режим работы мощного БТ, в порядке, удобном для расчета УМ на максимум  и :

1)  ;

2)  ;

3)  ;

4)  ;

5)  ;

6)  ;

7)  ;

8)  ;

9)  ;

10)   (проверка: ) ;

11)  ;

12)   ;

13)  ;

14)  ;

15)  ;

16)  ;

17)  ;

18)   ;

19)  ;

20)  ;

21)   ;

22)   ;

23)   .

Значения и  рассчитывают заранее: < (0,8...0,9) ; .

Угол отсечки  выбираем из диапазона 60...120°, максимизируя оптимизируемый параметр.


Для расчета необходимы следующие параметры транзистора:

Рис. 10.1. Блок-схема расчета режима работы мощного транзистора

•  граничные частоты и ; ;

•  крутизна линии граничных режимов на выходных статических ВАХ

;

•  напряжение отсечки ;

•  барьерные емкости эмиттерного и коллекторного переходов: Сэ, Ск;

•  индуктивности эмиттерного и базового выводов: , .

Пример. Требуется рассчитать режим работы транзистора в УМ, выполненного по схеме с ОЭ, при = 10 Вт на частоте 200 МГц.

Критерий выбора транзистора — максимальное значение рассеиваемой мощности ( = ).Выбираем транзистор КТ920В (= 14 Вт), который имеет следующие характеристики: = 600 МГц; = 1 В; = 7 А; В = 20;  = 1200 пФ; = 36 В,  30 МГц; = 70 пФ; = 2,4 нГн; = 4 А/В;  = -4 В; = 1 нГн.

Учитывая, что , выбираем  = 12,6 В. Установив  = 90°, получим ; .

В диапазоне высоких частот оптимальный режим соответствует наибольшим значениям и . Оптимизация режима осуществляется изменением значений угла отсечки  коллекторного тока и тока , варьируемых в пределах оговоренных ранее ограничений. Блок-схема алгоритма расчета и оптимизации режима работы транзистора приведена на рис. 10.1.

В результате расчета и оптимизации режима работы мощного транзистора были получены следующие данные: = 3,5 A; =  Кл; %; = 26,5 Ом; = 1,75 А; = 2,1 А; = 3,8 Вт; = 6,7 Ом; = = 1,1 A; = -3,6 В; = 0,2 Вт; = 13,2 Ом;  = 0,9; = -0,5 В;= 2,2 Вт; = 1 Ом;  = 11,7 В;  = 10,2 Вт;  = 2,4 Вт;  = 3 нГн;  = 1,8;  = 14 Вт; = 5;  = 720 пФ.

10.4. Расчет режимов работы полевых транзисторов [8, 18, 19, 22]

Режимы работы полевых транзисторов рассчитываются по разным методикам, выбор которых определяется значениями рабочей частоты и выходной мощности.

Расчет режима МДП-транзисторов. Маломощные МДП-транзисторы (< 0,1 Вт) на относительно низких частотах, где не учитывается их инерционность, целесообразно рассчитывать по статическим ВАХ, используя методику и уравнения, приведенные в разд. 1.7.2 [7, 8]. При этом используется кусочно-линейная аппроксимация ВАХ и учитывается, что воздействие на входе транзистора — гармоническое напряжение на затворе .

С ростом частоты появляется фазовый сдвиг между входным напряжением и управляющим напряжением на емкости . Коэффициент передачи напряжения становится комплексным: , где . . В результате допущение  оказывается неприемлемым.

Таким образом, расчет режимов МДП-транзисторов по статическим ВАХ возможен до частот не более 0,5, где .

Режим мощных МДП-транзисторов, работающих на высоких частотах, рассчитывается в предположении, что форма входного тока гармоническая.

Расчет режима работы ПТШ. Методика расчета режима работы АЭ приведена в разд. 1.7.2, а также в [8, 22]. При расчете принимают следующие допущения:

Скачать файл