Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 23

Отметим также, что если предварительно были определены мощности, ограниченные предельно допустимыми параметрами транзистора, и заданная мощность меньше.любой из них, то проверять соответствие рассчитанного режима предельно допустимому не требуется.

Расчет УЧ при максимальном КПД. Такая постановка задачи возникает, когда приходится учитывать выходную проводимость транзистора. В самом деле, КПД в этом случае, как следует из рис. 11.4,6, имеет максимум. Из условия  получим

.                                                                                                   (11.17)

Подставив это выражение в (11.15), находим

.                                                                                             (11.18)

Как видим, при выбранном  максимальный КПД зависит только от величины А.

Подстановкой (11.18) в (11.5) и (11.8) можно получить формулы для расчета мощности в нагрузке при работе АЭ с максимальным КПД. Эти мощности  и , нормированные к величине , приведены на рис. 11.3,э. Отметим на рис. 11.3,э характерную точку , в которой пересекаются линии мощностей , и  .В этой точке УЧ работает с максимальной мощностью при наилучшем КПД. На рис. 11.3,6" приведены соответствующие рассматриваемым режимам зависимости КПД от А. Эти графики позволяют правильно ориентироваться в расчете УЧ с наилучшим КПД, а также в выборе режима при расчете на мощность, меньшую максимальной.

При , как видно из рис. 11.3,а, необходимо работать при , снижая мощность за счет уменьшения . Тогда КПД и повышаются, приближаясь к оптимальным значениям.

На линии  КПД максимален. При дальнейшем уменьшении мощности КПД будет падать, а будет по-прежнему возрастать вплоть до режима согласования.

В случае  при КПД повышается, если снижать , а ток оставить максимальным. Напротив, для повышения в этом случае необходимо сохранить и понизить  (при )- Выбор режима, таким образом, зависит от того, какой из показателей — КПД или — предпочтительнее.

При , как видно из рис. 11.3,а, при пониженной мощности (), сохранив , можно несколько повысить КПД УЧ, правда, за счет проигрыша в . Учитывая, что значения соответствуют высоким для транзистора частотам, как правило, предпочтительнее здесь выбрать режим с максимальным , т.е. режим согласования. Тем более, что разница между оптимальным КПД и КПД в режиме согласования незначительна (рис. 11.3,6).

11.2. Расчет диодного (варакторного) умножителя частоты [8, 18, 40]

Расчет режима работы варактора. Расчет включает:

•  определение сопротивления варактора на 1-й и n-й гармониках;

•  расчет энергетических показателей;

•  определение режима варактора по постоянному току;

•  оценку КПД и определение путей его увеличения. Для расчета варакторного УЧ должны быть заданы:

•  входная мощность Рвх (или выходная мощность Рвых = Рп);

•  кратность умножения n;

•  входная (выходная) частота ;

•                  относительная полоса частот  входного сигнала и допустимый коэффициент подавления побочных спектральных составляющих. Выбор варактора по частоте и по мощности предполагает учет следующих соотношений и ограничений:

1)   и , где  ; ;

2)  , где — максимально допустимая мощность потерь в варакторе; — мощность, рассеиваемая в варакторе,  или . где — электронный КПД варактора (при ).

По выбранному типу варактора для расчета находят (справочные данные):

•  барьерную емкость ;

•  сопротивление потерь ;

•  время жизни носителей заряда ;

•  максимально допустимую рассеиваемую мощность Рдоп;

•  максимально допустимое напряжение ;

•  время восстановления закрытого р-п перехода .

Известно, что 0,5. Учитывая, что , выписываем необходимые соотношения в порядке, удобном для расчета режима варактора при заданной мощности :

1)  ,  В;

2)  , ;

3)  ;

4)  ; ;

5)  +;

6)  +;

7)  ;

8)  ;

9)  ;

10)  =;

11)  ;

12)  ;

13)  ;

14)  ;

15)  ;

16)  ;

17)  ;

18)  ;

19)  ;

20)  ;

21)  ;