Электрический расчет каскадов усилителя сигнала гетеродина, страница 8

6)       Рассчитаем смещение на эмиттерном переходе:

        ,                  (4.83)

Сделаем подстановку:

 В.

7)       Рассчитаем параметры эквивалентной схемы входного сопротивления транзистора:

                    L_{вх оэ} = L_б+ L_э/c ,                                             (4.84)

L_{вх о э}= 2,2*10^-9+1,4*10^-9/1,12 = 3,45*10^-9 Гн.

, (4.85)

          = 0,97Ом.

 ,                                     (4.86)

Ом.

        ,                                      (4.87)

Ф.

8)  Резистивная и реактивная составляющая входного сопротивления транзистора рассчитываются по формулам:

           ,                                     (4.88)

 Ом.

   ,                           (4.89)

Ом.

9)  Входная мощность имеет вид:

                        Р_вх = 0,5*I_б²*r_вх  ,                                                         (4.90)

Р_вх = 0,5*(0,27)²*2,09=76 мВт.

Рассчитаем цепь смещения

 ,                           (4.91)

 Ом.

Принимаем R1ближайшим из ряда сопротивлений R1= 6,8Ом  типа  МЛТ-0,125.

По справочнику выбираем диоды КД243А [10]. По характеристике диода определяем постоянное прямое напряжение при токе 0,7 А; U_пр=0,9 В.

          Ом .                             (4.92)

Выбираем ближайшее из ряда сопротивлений R3=18 Ом типа МЛТ-0,125.

                      ,                                           (4.93)

Ом.

Выбираем ближайшее из ряда сопротивлений R2 = 150Ом.

10)  Рассчитаем блокировочную емкость по формуле:

 ,                                            (4.94)

 мкФ

Выбираем Сбл = 25,7 мкФ.

4.6 Расчет предварительного усилителя мощности

Выбираем принципиальную схему, представленную на рисунке 4.9.

Рисунок 4.9 Схема электрическая предварительного усилителя мощности

Исходные данные для расчета предварительного усилителя мощности передатчика с ОМ:

Р_{1max ном} = 12 Вт - максимальная номинальная мощность;

f_д = 1,6..30 МГц - диапазон частот;

К_{б вх} = 0,7.

Расчет выполним по методике изложенной в [7] для одного плеча двухтактного генератора на мощность 6 Вт. Угол отсечки коллекторного тока выбираем равным 90.

По справочнику [9] выбираем транзистор КТ955А  со следующими параметрами:

r_нас = 2,4 Ом - сопротивление насыщения;            

r_б = 0,5 Ом - сопротивление базы;                 

r_э = 0,1 Ом - сопротивление эмиттера;

С_ка = 0,7 В – напряжение отсечки;          

f_т = 250 ×10⁶ Гц - граничная частота коэффициента передачи тока;

С_к = 50 ×10^-12 Ф - емкость коллекторного перехода;

С_ка = 34 ×10^-12 Ф - активная часть емкости коллектора;

С_э = 320 ×10^-12 Ф - емкость эмиттерного перехода;

L_э = 2 ×10^-9 Гн - индуктивность эмиттерного перехода; 

L _б = 2,4 ×10^-9 Гн - индуктивность базы; 

U_{кэ доп} = 70 В - допустимое напряжение коллектор-эмиттер; 

U_{бэ доп} = 4 В - допустимое напряжение база-эмиттер;

I_{ко доп} = 6 А - допустимый ток коллектора;

I_{к max доп} = 6 А - максимально допустимый ток коллектора -.     

b₀ = 50 - коэффициент разложения. 

Рассчет коллекторной цепи:

1)       Амплитуда первой гармоники напряжения U_{к1 кр} на коллекторе при

            Р_1max = Р_{1max ном} /2  _,                                                                              (4.95)

   Р_1max =12/2 = 6 Вт.

по формуле (4.46) будет равна:

 В,

                 U_{к1 max} = 0,8 U_{к1 кр} = 0,8 ×27,4 = 21,92 В.                   (4.96)

2)       Максимальное напряжение на коллекторе рассчитаем по формуле (4.48):

U_{к max} = 29,5+1,2 ×21,92 = 55,8 В.

Учитывая U_{к1 max}< U_{кэ доп}, имеем 55,8 <70. Условие выполняется.

3)       Амплитуду первой гармоники коллекторного тока рассчитаем по формуле (4.49):

I_к1 = 2 ×6/21,92 = 0,55 А.

4)       Постоянная составляющая тока рассчитывается по формуле                                 (4.50):

I_к0 = 0,319 ×0,55/0,5 = 0,35 А.

Так как I_к0< I_{к0 доп}, то  получаем 0,35<6, то есть условие выполняется

5)       Максимальный коллекторный ток рассчитаем по формуле: