Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 22

При фиксированных  максимум . как видно из (11.16) и рис. 11.4,а, совпадает с максимумом коэффициента . Зависимости КПД от  имеют максимум, сдвинутый согласно (11.15) относительно максимума  в сторону меньших , причем в тем большей степени, чем меньше  (рис, 11.4,5). Заметим, что графики на рис. 11.4,а можно использовать для определения Z, поскольку . Как видно из рис. 11.4, значения ,  и  при фиксированном в районе оптимума слабо зависят от , а влияние выходной проводимости приводит к росту и уменьшению  и . Это объясняется ответвлением части тока генератора в выходную проводимость, и для обеспечения той же мощности в нагрузке транзистор должен работать с большим импульсом тока. Смещения экстремумов  и практически не происходит, а максимум несколько смещается в сторону меньших углов отсечки. Этому способствует снижение сопротивления нагрузки при малых  и, следовательно, увеличение .

Аналогично ведет себя и зависимость Р_р(), поскольку при фиксированном мощность рассеяния однозначно связана с КПД. Также можно проследить зависимость максимального обратного напряжения на эмиттерном переходе от угла отсечки.

Введем нормированную величину

и с помощью (11.6) выразим через и : . Отсюда видно, что при  с уменьшением  резко увеличивается. Это объясняется как увеличением смещения при уменьшении угла отсечки, так и ростом амплитуды возбуждения, необходимой для получения постоянной мощности. Можно показать, что зависимости  имеют минимум, который при малых совпадает с максимумом коэффициентов ,, а при больших смещается к углам отсечки  = 120°.

При  максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе возрастает, поскольку для поддержания той же мощности в нагрузке необходимо увеличивать амплитуду возбуждения на базе.

Рассмотрим в заключение влияние выбора  на коэффициент усиления по мощности. Без учета выходной проводимости величина , как  следует  из  (11.13),   изменяется  пропорционально  множителю Этот множитель имеет максимум в интервале  от 70 до 90° для удвоителя и от 50 до 60° для утроителя, причем с ростом  оптимальный угол приближается к значениям , где максимален коэффициент . Напротив, учет  в (11.13), так же, как и для КПД, приводит к смещению оптимальных углов отсечки влево, в сторону углов , при которых максимален коэффициент разложения .

Таким образом, угол отсечки, при котором максимален КПД, не является оптимальным с точки зрения и тем более пробивного напряжения на эмиттере, и выбор  зависит от того, какой из показателей в конкретном случае является определяющим. Однако, учитывая некритичность рассмотренных зависимостей, как правило, в качестве оптимального можно рекомендовать .

Расчет УЧ на заданную мощность в нагрузке. При расчете будем считать заданным , который выбирается по рекомендациям, данным выше.   Зная , можно определить .

Пониженную мощность можно получить, уменьшая смещение , ток  или обе величины одновременно. Чтобы выбрать правильный способ, обратимся к рис. 11.4,а. Рассмотрим отдельно случаи А < А_кр и А > А_кр.

В первом случае, как следует из рисунка, при снижении мощности целесообразно сохранить  и уменьшить ток — это приводит к увеличению . Снижать целесообразно до тех пор, пока , т.е. . Если требуется еще меньшая мощность, то и  необходимо снижать одновременно, сохранив , т.е. режим согласования.

Расчет на пониженную мощность (А < А_кр)можно начать с определения  по (11.16). Если окажется, что  (11.11), то расчет продолжается в том же порядке, что и расчет на максимальную мощность. В противном случае нужно выбрать режим согласования. Этот же режим, как следует из рис. 11.3,а, необходимо использовать и в случае А > А_кр.

Максимальная мощность в режиме согласования рассчитывается по (11.10) или (11.12). Расчет на меньшую мощность также можно производить по этим формулам, заменив в них  на  и  на  .    В результате

   и   .

Дальнейший расчет проводим так же, как и расчет на максимальную мощность.