 |
Расчет режима работы активного прибора (транзистора)
|
|
|
|
Выбор транзистора, расчет его режима работы и энергетических параметров выполнен на ЭВМ с помощью программы PAMP1, разработанной на каф. 406, и реализующей методику, описанную в п. 3.1.
Исходные данные:
ЧАСТОТА fвх И МОЩНОСТЬ P1 УСИЛИТЕЛЯ,
ПАРАМЕТРЫ ТРАНЗИСТОРА (2Т934А)
f вх=0,25 ГГц;
P 1=0,0614 Вт;
F 1=1 ГГц;
R 1=3 Ом;
R 2=6 Ом;
R 3=0,1 Ом;
C 1=7 пФ;
C 2=2 пФ;
C 3=40 пФ;
L 1=1,3 нГн;
L 2=3,1 нГн;
L 3=2,5 нГн;
H =80;
T =160 °;
U 1=60 В;
U 2=4 В;
U 3=0,7 В;
U 4=1,2 В;
P 2=7 Вт;
S 1=0,17;
F 2=0,4 ГГц;
K 1=10;
P 3=3 Вт;
U 0=19 В.
Результаты расчета:
2Т934А, ОБЩИЙ ЭМИТТЕР, f вх=0,25 ГГц;
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Выходная мощность 0,0614 Вт;
Мощность возбуждения 8,07 мВт;
Коэффициент усиления K УМ=7,60825;
Потребляемая мощность 61,501 мВт;
Мощность потерь 8,1711 мВт;
Коэффициент полезного действия (электронный КПД) ηэ=99,83%.
РЕЗЕРВЫ ТРАНЗИСТОРА
По напряжению на коллекторе 1,582314;
По напряжению на базе 2,439582;
По рассеиваемой мощности 856,669;
Допустимая температура корпуса транзистора 159,8599 °С.
ЦЕПЬ КОЛЛЕКТОРА
Напряжение питания E 0=19 В;
Амплитуда напряжения 18,91915 В;
Напряженность режима 0,9957449;
Амплитуда коллекторного тока 6,872006 мА;
Постоянная составляющая коллекторного тока I 0к=3,236894 мА;
Диссипативная составляющая сопротивления коллекторной нагрузки R 1вых УМ=166,933 Ом;
Реактивная составляющая сопротивления коллекторной нагрузки X 1вых УМ=5,44388 Ом.
ЦЕПЬ БАЗЫ
Напряжение смещения по базе E 0б=1,2 В;
Амплитуда тока возбуждения 0,1756269 А;
Угол отсечки 34,69754 °;
Диссипативная составляющая входного сопротивления Z вх R 1вх УМ=0,5232769 Ом;
Реактивная составляющая входного сопротивления Z вх X 1вх УМ=4,491888 Ом.
Расчет элементов принципиальной схемы усилителя мощности
Опираясь на проведенный расчет, получаем:
|
|
|
а) Цепь смещения (параллельная схема с автосмещением).
;
Выбираем R 1: C2-33Н-0,5-360 Ом±5%,
где Е 0б — напряжение смещения по базе;
I ок — постоянная составляющая коллекторного тока.
Из условий
; 
; 
(см. рис. 5),
где 
; R 1вх= R 1вх УМ=0,523 Ом — диссипативная составляющая входного сопротивления базовой цепи, полученная в ходе расчетов на ЭВМ (см. п. 4.1.1.), получаем:
;
Выбираем С 1: КМ-6-М1500-0,012 мкФ.
;
Выбираем С 4: К10-17-1-П33-17,16 пФ.
.
Числовой коэффициент 10 введен для обеспечения справедливости вышеприведенных соотношений: «много больше» мы заменяем на «в 10 раз больше».
б) Последовательная схема питания.
И 
з соотношений
; 
; 
(см. рис. 6),
где r ист — внутреннее сопротивление источника питания, r ист=5 Ом; R 1вых — диссипативная составляющая сопротивления коллекторной нагрузки, R 1вых= R 1вых УМ=166,93 Ом, получаем:
;
Выбираем С 5: К10-17-1-П33-38,13 пФ.
;
Выбираем С 3:
.
Расчет умножителя частоты
Расчет режима работы активного прибора (транзистора)
Выбор транзистора, расчет его режима работы и энергетических параметров выполнен на ЭВМ с помощью программы MULTIPLY, разработанной на каф. 406, и реализующей методику, описанную в п. 3.2. Исходные данные:
Параметры транзистора
| Название транзистора: | 2T919A; |
| Напряжение питания: | E 0=19 В; |
| Статический коэффициент передачи тока: | 50; |
| Напряжение приведения по базе: | 0,7 В; |
| Граничная крутизна: | S гр=0,13 См; |
| Граничная частота: | f гр=1800 МГц; |
| Емкость коллекторного перехода: | 7,5 пФ; |
| Активная часть емкости коллектора: | 2,5 пФ; |
| Емкость эмиттерного перехода: | 50 пФ; |
| Сопротивление базы: | 0,5 Ом; |
| Сопротивление эмиттера: | 0,14 Ом; |
| Сопротивление коллектора: | 0,7 Ом; |
| Индуктивность вывода базы: | 0,14 нГн; |
| Индуктивность вывода эмиттера: | 0,4 нГн; |
| Индуктивность вывода коллектора: | 0,7 нГн; |
| Допустимая температура перехода: | 150 °С; |
| Критический ток: | 1,5 А; |
| Допустимое напряжение эмиттер-база: | 3,5 В; |
| Допустимая рассеиваемая мощность: | 10 Вт. |
Результаты расчетов:
Параметры режима транзистора (2T919A, схема с ОБщей базой)
|
|
|
| Напряженность граничного режима: | 0,781; |
| Амплитуда коллекторного напряжения: | 14,839 В; |
| Амплитуда n -й гармоники коллекторного тока: | 0,07412 А; |
| Максимальный коллекторный ток: | I к max=0,2912 А; |
| Постоянная составляющая коллекторного тока: | I 0к=0,05941 А; |
| Амплитуда тока возбуждения: | 0,14176 А; |
| Пиковое обратное напряжение эмиттер-база: | -1,12179 В; |
| Напряжение смещения по базе: | E 0б=0,034491 В; |
| Сопротивление автоматического смещения: | 0,580535 Ом; |
| Диссипативная составляющая входного сопротивления: | R 1вх УЧ=5,4957 Ом; |
| Реактивная составляющая входного сопротивления: | X 1вх УЧ=-3,4953 Ом; |
| Коэффициент усиления по мощности: | K УЧ=9,9589; |
| Мощность возбуждения: | 0,0552266 Вт; |
| Мощность, потребляемая от источника питания: | 1,1288 Вт; |
| Электронный КПД: | ηэ=48,72%; |
| Рассеиваемая мощность: | 0,634064 Вт; |
| Диссипативная составляющая сопротивления нагрузки: | R 1вых УЧ=180,013 Ом; |
| Реактивная составляющая сопротивления нагрузки: | X 1вых УЧ=40,34 Ом; |
| Выходная мощность | P вых УЧ=0,55 Вт; |
| Коэффициент умножения | n =2; |
| Угол отсечки | 56,0 °; |
| Входная частота | f вх=0,25 ГГц; |
| Напряжение питания | E 0=19,0 В. |
|
|
|
