Расчет Усилителя Мощности для ПредОК.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПредОК:

Рабочая частота f_раб=80 МГц, Р_вых=0.326 Вт, Транзистор КТ606Б.

3. Расчет коллекторной цепи транзистора.

3.1. Амплитуда первой гармоники напряжения на коллекторе U_{к кр} в критическом режиме:

можно задаться углом отсечки 120⁰>θ_нч>80⁰, таблицы коэффициентов разложения α(θ) приведены в учебниках по радиопередающим устройствам, θ_ВЧ берется из расчета структурной схемы.

Е_к – напряжение питания,

Выбираем E_к=28 В

Для выбранного транзистора К в справочнике приведены значения r_нас < 5 Ом. Зададимся величиной 2 Ом.

При расчёте предоконечного и промежуточного каскадов:

мощность предоконечного каскада в нашем случае.

где Р_1К – выходная мощность К-ого каскада;

h_КС(к-1) – КПД колебательной системы рассчитываемого (к-1)-ого каскада.

3.2. Максимальное напряжение на К.

55.907 < 70

3.3. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

3.4. Постоянная составляющая коллекторного тока:

0.017 А < 0.4 А

3.5. Высота импульса коллекторного тока:

максимум 0.8 А

0.053 А 0.8 А

3.6. Мощность, потребляемая от источника питания:

3.7. Коэффициент полезного действия коллекторной цепи:

проверка:

0.78 > 0.761 > 0.5

3.8. Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

3.9. Сопротивление коллекторной нагрузки:

47.6 Ом

R_экв. для мощных ВЧ-генераторов имеет малую величину и может составлять доли Ома, величина >100 (Ом) характерна для усилителей напряжения и маломощных УМ и НЧ-умножителей частоты.

4. Расчет базовой (входной) цепи транзисторного генератора по схеме ОЭ.

4.1. Амплитуда первой гармоники базового тока:

Типовое значение h_{21э тип} = 50 (КТ606Б)

,

;

при правильном выборе транзистора

С_к – емкость коллекторного перехода;

f_Т – граничная частота транзистора.

4.2. Максимально возможная величина сопротивления по радиочастоте резистора, включенного между базовым и эмиттерным выводами транзистора:

при

Для КТ606Б значение указано в справочнике C_э = 27 пФ.

S_П – крутизна по эмиттерному переходу /5/:

, (2.13)

I_K1 – ток первой гармоники коллекторного тока

(2.14)

I_Kmax – высота импульса коллекторного тока, выбирается в зависимости от требуемой мощности и

(2.15)

t_П – температура перехода [^◦С] , если в справочнике не указана , то можно задаться ее величиной в зависимости от материала транзистора .

Таблица 5.

Транзистор	Кремниевый Si	Германиевый Ge
tП

Сопротивление эмиттера r_э рассчитывается по формуле:

С_к – емкость коллекторного перехода. ГОСТ 390 [Ом].

Если R_БК < 500 [Ом], то R_БК применять не рекомендуется.

Необходимо проверить целесообразность подключения R_БК.

;

определим мощность рассеивания

Условие

0.157 < 0.024 - НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ, т.е. R_БК не подключается.

4.3. Величина дополнительного резистора R_доп, задающего смещение Е_БЭ=Е_отс, т.е. θ=90⁰.

где Е_отс=Е′;

;

h_21э – коэффициент передачи по току на рабочей частоте

h_21э= ;

h_21эо – статистический коэффициент передачи по току.

Если R_доп.< 1 (Ом), то вместо R_доп. в схему включается дроссель.

, значит расчет проведен правильно, в дальнейших расчетах используется R_доп = 68.14 Ом.

2.4.Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе

0.647 < 4

2.5.

0

С_КА – активная (внутренняя) часть емкости коллекторного перехода

(2.11)

где С_К = С_КА + С_КП,

С_КП – пассивная ( внешняя ) часть емкости коллекторного перехода,

ζ – зависит от технологии изготовления транзистора, данные приведены в табл.3

Если R_{вх оэ} – отрицательное, то усилитель мощности будет работать неустойчиво, необходимо изменить режим УМ или ввести R_Экорр.

2.6. Входная мощность:

2.7. Коэффициент усиления по мощности:

2.8.Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов:

2.9.

с учетом R_{Б корр}

0.166< 4

2.10.Уточненное значение величины смещения на Б:

Е_отс – напряжение отсечки коллекторного тока (справочник),

q_вч – из расчета параметров транзистора (расчет структурной схемы).

3. Расчет согласующих цепей.

Зададимся добротностью:

1<Q <5. (3.3)

Вместо R_А подставляется входное сопротивление следующего каскада R_{вх сл.каск.}.

Таблица 3.1.

Параметр контура	Значения параметра для П-контура
одного	двух
Полоса пропускаемых частот
КПД системы контуров

где Q_x.x - добротность ненагруженного контура, Q_x.x = 100.

Прежде чем приступить к расчету параметров фильтра, необходимо убедиться также в том, что заданное сопротивление нагрузки (фидера или антенны) больше минимально допустимого:

для одного П-контура:

или R_{ВХ след. каск.}>R_Нmin

R_{ВХ след. каск}=3.3 Ом.

3.3 > 2.975

для системы двух П-контуров:

или R_{ВХ след. каск.}>R_Нmin

Эквивалентное сопротивление коллекторной нагрузки берется из энергетического расчета усилителя мощности п.1.9.

Сначала рассчитываются параметры схемы (рис.3.1,а) по формулам таблицы 3.2.

Таблица 3.2.

Этапы расчета	Формулы для расчета схем
Рис. 3.1,а	Рис. 3.1,б
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Проверяем добротность

, рассчитаем двухзвенный фильтр.

После расчета параметров двухзвенного фильтра (рис.3.1,б) необходимо определить добротность

Полученная Q_пров совпадает с выбранной добротностью Q (Q_пров ≈Q, Q = 2 ).

Расчет УММ для пром. каскада №1.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ Пром.К1

f_РАБ=80МГц, Pвых=0.027 Вт, транзистор ГТ313А.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: