Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Выбор транзистора для оконечной ступени передатчика




В задании на курсовое проектирование указывается колебательная мощность на входе фидера, соединяющего передатчик с антенной - РФ. Но между фидерным разъемом и коллекторной цепью транзистора стоит цепь связи, трансформирующая сопротивление фидера и ослабляющая внеполосные излучения передатчика, примем величину КПД цепи связи , тогда мощность, на которую следует рассчитывать ГВВ равна:

(3).

Из данных таблицы 3.1 [1] выбираем подходящий транзистор 2Т951А с параметрами:

Таблица 1.Параметры транзистора 2Т951А

Параметр Пояснение Значение
rб Сопротивление материала базы 0,5, Ом
rэ Стабилизирующее сопротивление в цепи эмиттера 0,2, Ом
Rуе Сопротивление утечки эмиттерного перехода >0,1, кОм
Коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером ОЭ на постоянном токе  
fт Граничная частота передачи по току в схеме с ОЭ 251 МГц
Ск Барьерная ёмкость коллекторного перехода при соответствующем напряжении Ек 65 пФ
Сэ Барьерная ёмкость эмиттерного перехода при соответствующем напряжении Еэ 600, пФ
Lэ Индуктивность вывода эмиттера транзистора 3,8, нГн
Lб Индуктивность вывода базы транзистора 3,2, нГн
Lк Индуктивность вывода коллектора транзистора 1,3…3,2, нГн
Eкэ доп Предельное напряжение на коллекторе 60, В при Екб имп
Eк доп Допустимое значение питающего напряжения на коллекторе 28, В
Eбэ доп Допустимое значение обратного напряжения на эмиттерном переходе 4, В
Iк0 доп Допустимое значение постоянной составляющей коллекторного тока 5, А
Iб0 доп Допустимое значение постоянной составляющей базового тока 1,0, А
Кp Коэффициент усиления по мощности 5…25
h Коэффициент полезного действия 60…80, %
Е¢к Напряжение коллекторного питания при эксперименте 28, В
Рн Мощность отдаваемая транзистором 25 Вт

 

Расчет коллекторной цепи транзистора

Электрический расчет коллекторной цепи производится в критическом режиме

Расчет выполняется в соответствии с указаниями на стр.98-99 [2]

1.Амплитуда первой гармоники напряжения на коллекторе

,

где , Ек следует подставлять уменьшенное относительно Еп на 0,1-0,5 В, что связано с потерями по постоянному току в блокировочном дросселе.

2.Максимальное напряжение на коллекторе не должно превышать допустимого:

,

3.Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

4.Постоянная составляющая коллекторного тока

5.Максимальный коллекторный ток:

,

где

6.Максимальная мощность, потребляемая от источника коллекторного питания:

7.Коэффициент полезного действия коллекторной цепи

8.Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

Сопротивление коллекторной нагрузки

Расчет входной цепи

При расчете входной цепи предполагается, что между базовым и эмитерным выводами транзистора по ВЧ включен резистор , а между коллекторным и базовым – резистор Сопротивления R доп и R бк выбирают так, чтобы выровнять постоянные времени эмиттерного перехода в закрытом и открытом состояниях. Добавочное сопротивление одновременно снижает максимальное обратное напряжение на закрытом эмиттерном переходе и повышает устойчивость работы генератора. Схема включения добавочных резисторов представлена на рис.2. В реальных схемах, на частотах , , можно не ставить R доп и R бк , однако в расчетных формулах необходимо учитывать.

Рис.2. Схема включения

1.Амплитуда тока базы определяется соотношением:

где коэффициент c равен:

2.Напряжение смещения на эмиттерном переходе при q = 90° находится как:

Где Еотс = 0,7 В (для кремниевого транзистора).

 

3.Значение максимального обратного напряжения на эмиттерном переходе определяется формулой:

По результатам видно. что полученное значение не превышает допустимое значение (Uбэ доп = 4 В)

4.Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов.

5.Рассчитаем параметры эквивалентной схемы входного сопротивления транзистора при включении с общим эмиттером (рис.3):

Рис.3. Эквивалентная схема входного сопротивления транзистора

 

При расчёте входной индуктивности необходимо добавить к Lэ ещё 5 нГн с учётом погонной индуктивности соединительного проводника с кристаллом, тогда получим:

При расчёте rвх оэ необходимо учесть, что Ска = Ск/2, а к Lэ также добавляется погонная индуктивность 5 нГн.

 

6.Активная составляющие комплексного входного сопротивления транзистора

7.Расчёт входной мощности транзистора:

8.Расчёт коэффициента усиления по мощности транзистора

После выполнения расчёта входной (базовой) и коллекторной цепи транзистора (при наихудших условиях) видно, что в выбранном режиме транзистор может обеспечить требуемую мощность 7 Вт на выходе передатчика с Kp =8,75, имеет при этом достаточно высокий КПД» 67%.

Мощность рассеиваемую в транзисторе находят следующим образом:

Ррас» Рк maxвх = 4,263 + 1,027 = 5,29 Вт.

 

Расчет цепи питания ОК

Выходная цепь активного элемента (АЭ) содержит цепь согласования (ЦС) с нагрузкой и источник питания, Эти элементы можно включить последовательно или параллельно. Поэтому, в зависимости от способа включения этих элементов в цепях питания выходных цепей ГВВ цепи питания делят на последовательные и параллельные соответственно.

К схемам питания выходных цепей ГВВ предъявляются следующие требования:

· Вся первая гармоника выходного тока должна проходить через нагрузку;

· Количество «побочных» цепей должно быть минимальным, т.к. большое их количество ведёт к уменьшению выходной мощности, а для каскада прямой задачей которого как раз и является усиление по мощности такое свойство не к чему.

И последовательная и параллельная схемы питания выходных цепей ГВВ удовлетворяют перечисленным требованиям. Но хотя схемы последовательного питания близки к идеальным при рациональным выборе блокировочных элементов, применять их можно лишь с такими цепями согласования, в которых имеется путь для постоянной составляющей выходного тока АЭ. При схемах ЦС, в которых элементом связи с АЭ является ёмкость необходимо использовать схемы параллельного питания (см. рис 4). Поэтому для нашего оконечного каскада в связи с тем, что цепью согласования является трансформатор сопротивления на длинных линиях (см. раздел 4 РАСЧЁТ ЦЕПИ СОГЛАСОВАНИЯ) воспользуемся именно такой (рис. 4) схемой питания выходной цепи ГВВ.

Cбл1 в параллельной схеме питания выходной цепи ГВВ необходима для того, чтобы постоянная составляющая коллекторного тока не попадала в нагрузку, т.е. был обрыв для Iк0. Lбл защищает источник питания от высокочастотной составляющей коллекторного тока, а Сбл2 уводит высокочастотные помехи из цепи питания на землю, чтобы они не попадали в коллекторную цепь.

Iко
Сбл1
Сбл2
Lбл

Рис 4Цепи питания выходной цепи ГГВ(параллельная схема)

; ;

; ;

Исходя из этих соотношений, имеем:

,

,


Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...