Сделай Сам Свою Работу на 5

Коэффициент усиления по мощности

можно определить /2/ :

 

, (2.2)

 

где параметры со штрихом K'P , f ', E'K , P'1 – параметры выбранного транзистора, приведенные в справочнике, (генератор может иметь коэффициент усиления K'P на частоте f ' при питании E'K , при этом на коллекторе данного транзистора можно получить мощность P'1) ,

ƒраб – рабочая частота,

P1 – требуемая мощность,

EK – задаваемое напряжение питания.

 

При расчете Кр следует задавать режимы, близкие к справочным, большой запас по частоте может привести к неустойчивой работе генератора.

Напряжение питания должно выбираться:

 

(2.3)

 

где – максимально допустимое напряжение К-Э, приведенное в справочнике .

В выражении (2.3) берется равенство, если требуется максимальная мощность с выбранного транзистора, и менее, если требуется меньшая мощность, а другие типы транзисторов не подходят, но и слишком маленькое напряжение питания задавать нельзя, так как существует остаточное напряжение и при малых напряжениях питания, транзистор не будет работать рис.10б. .

Получение мощности P1 > P'1 приводит к снижению надежности транзистора. Целесообразно выбрать такой транзистор, у которого в результате расчета

 

25…30 > KP > 1,5

 

По формуле (2.2) коэффициент усиления по мощности можно определить для биполярных транзисторов, у которых приведены необходимые параметры в справочнике. К сожалению, такие параметры имеются только для мощных высокочастотных транзисторов. В таких случаях рассчитывают коэффициент усиления по мощности /3.4/ по следующей формуле:

 

(2.4)

 

 

где ƒmax – максимальная частота усиления по мощности биполярного транзистора.

 

Далее производится расчет параметров выбранного транзистора п. 2.1 и усилителя мощности (УМ с ОЭ) п. 2, исходных данных для расчета предыдущего каскада п.2.8. В такой последовательности расчет каскадов высокочастотного тракта ведется от оконечного каскада до автогенератора, тип и мощность которого зависит от заданной нестабильности (см. п. 1, ф. (1.1)).

 

 

Параметры биполярного транзистора и усилителя мощности по схеме с общим эмиттером (УМ с ОЭ)



 

Определим параметры транзисторов:

2.3.1. Входное сопротивлениерассчитывается по одной из следующих формул А,Б,В,Г,Д в зависимости от имеющихся в справочнике данных.

(2.1)

(2.2)

 

Выберем способ В:

 

В.Сопротивление базы можно определить через , из справочника и приложения П.1 и П.2 :

(2.8)

(2.8а)

где параметры режима насыщения UБЭнас, указываются в справочнике.

Модуль входного сопротивления рассчитывается по формуле:

2.3.2. Сопротивление эмиттера rэ определяется из справочника:

 

КТ907А:

rэ[Ом] = 0.4 Ом

из справочника, приложения П.1

 

(2.19)

(2.19а)

 

 

2.3.3. Емкость эмиттерного перехода СЭ определяется:

КТ907А:

 

Из справочника, П.1: СЭ=220пФ.

 

 

2.3.4.L – индуктивность выводов

Из справочника известно:

2Т950А:

LБ =2.5 нГн LЭ=0.8 нГн

 

 

Входная мощность

Все параметры сведем в таблицу.

 

IkmaxНЧ, А Eк, В КР Pвых, Вт Pвх, Вт
6.92 0.277

 

Итак, все параметры ОК каскада определены и отвечают требованиям устойчивой работы каскада, требуемой мощности, высокого КПД.

 

 

Далее переходим к расчету параметров Пред ОК, для этого рассчитаем его исходные данные.

Расчет предоконечного каскада

 

Выходная мощность ПредОК с учётом потерь в КС:

 

Вт (3.1)

 

Далее расчет параметров производится аналогично расчёту ОК.

 

Выбор активного элемента

Транзистор предоконечного каскада выбирается, исходя из требуемой мощности в максимальном режиме и заданной рабочей частоты fраб.

Мощность, которую можно будет получить при выборе данного транзистора, будет примерно равна:

Рвых≈(1…1,3)∙Ррасс , (3.2)

где Ррасс - мощность рассеивания на коллекторе.

 

При f раб → fт – Рвых ↓, Кр ↓, то режим устойчивый;

При f раб → fβ – Рвых ↑, Кр ↑, то режим неустойчивый.

 

Также получение большой мощности приводит к снижению надежности транзистора.

По мощности подходит транзистор КТ606Б (см. справочник Брежневой с. 373).

Для максимального использования активного элемента биполярный транзистор применяется в области высоких частот и выбирается, исходя из заданной частоты /1/:

 

fТ >fраб> 3fβ

fТ >fраб> 3fβ

 

где fβ – частота, на которой коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ падает до уровня 0,707 от статического низкочастотного коэффициента усиления по току, приведенного в справочнике.

fT – граничная частота приводится в справочнике, если fT не указана, то ее можно определить по формуле :

 

= (3.3)

где |h21э|спр – модуль коэффициента усиления по току, измеренный на частоте fспр.

 

Для транзистора КТ606Б:

 

МГц

 

Коэффициент усиления по току на рабочей частоте:

(3.4)

 

Проверим справедливость неравенств:

fТ >fраб> 3fβ и h21э<h21эо , где h21эо = 50 Ом.

 

Для КТ606А

300 ∙106 >80 ∙106> 18∙ 106,

3.75< 50

 

Условия выполняются, расчёт можно продолжать.

 

Для проверки получения на выбранном транзисторе возможной мощности воспользуемся формулой через предельные допустимые параметры транзистора.

(3.5)

где

α1 - коэффициент Берга, при θ = 90 α1=0.5

– крутизна критического режима.

 

(3.5а)

где UКЭнас= 1 В, IКнас = 0.2 А – напряжение и ток в режиме насыщения, указаны в справочнике.

Получим:

Требуется 0.326 Вт (см. ф-лу 3.1), следовательно, транзистор КТ907А подходит.

Уточним режим работы транзистора:



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.