Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Амплитуда напряжения первой гармоники У«г на коллекторе (2.3) ГГ«~гр = Е«(0;5+ 0,5 где напряжение коллекторного питания Е„считается заданным либо выбирается равным стандартному. В (2.3) следует подставлять Е„, уменьшенное относительно напряжения источника питания Е„на 0,1... 0,5 В, что может быть связано с потерями по постоянному току в блокировочном дросселе и в измерительном сопротивлении (или приборе) для 109 Л „= Ухггр!2Р1ном. г (2.12) Ек < (0,46..,0,54)Ек„.п. (2.4) (2.5) 1к, = 2Рщ..1У„,„р. (2.6) Ук1гр = 21 1н мгток.н м.
(2.9) Ро = Ро = Ек1ко Ех = Ук1гр+ гнао1кшах. и = Р1ном(Роном ° (2.10) 1зкш х = Ро м для класса А 110 контроля постоянной составляющей тока коллектора 1кн, Этметим, что для достижения КПД не ниже 0,6 величина под радикалом в (2.3) должна быть не менее 0,3...0,4. При полном использовании транзистора по напряжению (Екшах ( < Ек.доп) иэ услг1вия Ек = Ек доп Ух!шах = Ек.доп (1 2 ° 1 3)Ук.гр где коэффициент 1,2...1,3 учитывает увеличение Ук, при переходе в перенапряженный режим, и принимая Укг,р — — (0,7...0,9)Ек, определяем Соответственно напряжение питания Еп должно быть увеличено на 0,1...0,5 В, и желательно, чтобы оно было равно стандартному значению.
2. Максимальное напряжение на коллекторе не должно превышать допустимого: Екшах = Ек+(1,2 1,3)Укггр ~( Ек.доп. Если это не выполняется, необходимо снизить Ек. 3. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока 4. Постоянная составляющая коллекторного тока 1ко = (сто(о)/гх1(о))1к1 ( 1кодоп пРи 0 < 180', (2.7а) 1ко = (1, 1...1,2)1к1 ( 1кодоп для класса А. (2.76) 5.
Максимальный коллекторный ток 1к шах = 1ко/Оа(Р) < 1кшвхдоп при д < 180', (2.8а) 1к шах = 1ко + 1к1 < 1,,хд„п для класса А. (2 86) 6. Максимальная мощность, потребляемая от источника питания, 7. Коэффициент полезного действия коллекторной цепи при номинальной нагрузке 8. Максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе транзи- стора Р„=Р -Р, =Р -Р, гока .
Р Р 1гг', (2.11а) (2.116) 9. Номинальное сопротивление коллекторной нагрузки (в двухтактных генераторах для транзистора в одном из плеч) В ГВВ, построенных на трансформаторах с магнитными связями и трансформаторах на линиях иэ-за дискретного значения коэффициента трансформации, двухкратнои трансформации сопротивлений в схемах двухтактных генераторов (см. рис.
2.6), дискретной трансформации сопротивлений в широкодиапазонных мостовых схемах сложения (деления) мощности (см. г 3.7) при заданном нагрузочном сопротивлении передатчика не всегда можно обеспечить точно расчетное значение 17,каРо, (2.12). В этом случае вначале по вышеизложеннои методике рассчитывают необходимое нагрузочное сопротивление Л,* а затем выходную цепь генератора строят так, чтобы нагрузочное сопротивление данного каскада трансформировалось в Л,, н как можно ближе к Л*, „„. Если при 11'кошм транзистор недоиспользовал- СЯ ПО НалрЯЖЕНИЮ (Ек шах ( Ек.доп), ТО ВОЗМОЖНО 17ак.ном ) 11 ном если же недоиспользовался по току (1к, < 1кшахдоп), то возможно Лак и м < Я.;к ном Отметим, что в широкодиапазонных ГВВ сначала проектируют выходную или межкаскадную ЦС (см.
г 3.4), из расчета которои будет известно Лах ном. Далее параметры коллекторной цепи уточняют при заданном Еак.ном. 10. Амплитуда переменного напряжения на коллекторе 11. Амплитуда первой гармоники 1 1, постоянная составляющая 1ко и максимальное значение 1к„, коллекторного тока определяются по (2.6)-(2.8) 12. Напряжение коллекторного питания 13. Максимальное напряжение Е„„ах определяют по (2.5).
14. Величины Ро, 9 и Р,шах определяют по (2.9)-(2.11). Расчет входной 11впи транзистора. Приводимая ниже методика расчета входной цепи для схем с ОЭ и с ОБ справедлива на частотах до (0,5...0,8)Г Если рабочая частота оказывается выше, то следует брать более высокочастотныи транзистор. Для транзисторов диапазона УВЧСВЧ (Г > 500...1000 МГц) существенную роль играют ЕС-элементы, образующиеся или специально создаваемые между кристаллом и корпусом транзистора. Это относится и к более низкочастотным транзисторам, внутри корпуса которых встроены согласующе-трансформирующие свк м рм Ряс. 2.9 (2.14а) (2.18а) В режиме класса А (2.186) б.
Входная мощность Рвк 0157бгвк. г (2.19) 113 112 ьС-цепи. В этих случаях расчет входной цепи проводят с применением ЭВМ, используя полные эквивалентные схемы транзисторов с учетом дополнительных ьСК-элементов, либо ориентируются на экспериментальные измерения параметров входной цепи, в частности на приводимые в справочниках. При расчете входной цепи транзистора с ОЭ предполагается, что между базовым и эмиттерным выводами транзистора по радиочастоте включен резистор 77д,п (как показано на рис. 2.1 и 2.2*), сопротивление которого составляет "иэо / ))г)эв ) Ьг)эо Едок = ') 1 — ) тз при В~„-~ со.
(2.13) 2"'г/тСэ (, 2я/тСэйуэ) 2я/тС Кроме того, между коллекторным и базовым выводами включен РезистоР величиной 77бк зк Ьг),О/2Я/тС„(в схемах на Рис. 2.5 и 2.б сопРотивление Л) = 77бк). На частотах / > 3/т/Ьг)эе в Реальных схемах можно не ставить 7тд„п и лб, однако в последУющих Расчетных формулах Яд,п необходимо оставлять. Расчет ведут в такой последовательности. 1. Амплитуда тока базы где Х = 1 + 72()))2я/~Скйэ„. 2. Напряжение смещения на эмиттерном переходе при й ( 180' гб 1 ~Ебэ] Е те+ 7ке — +гэ ~1+ — ~ 1Ь2)эе Ь2)эв Напряжение Е,, принимают равным 0,5...0,7 В для кремниевых и 0,2...0,3 В для германиевых транзисторов. 3. Максимальное обратное напряжение на змиттерном переходе (1 + СО5 )))ткдоп ]Ебэювк] 75 + Еатс - (2.1ба) 1+ (Ьг) О///т)2 э В схемах на рис.
2.5 и 2.6 роль Вд,„выполняют параллельно включенные резисторы Ек и Аэ, т.е. Якйк/(Я) + Нг) 272 = Вд в. В рЕжИМЕ КпаССа А раСЧЕт Ебэтвк ОПуСКаЕтея. Если Еб, и Ебэюэк пРевышают пРедельно допУстимые значениЯ то можно уменьшить сопротивление Яд и по сравнению с (2.13). 4. В эквивалентной схеме входного сопротивления транзистора на рис. 2.9,а Еэкоэ, г „оэ, С „оэ находят по следующим формулам: Г вхОЭ = 7 б + 2 э/Х; Гвхоэ = ((1 + 7) (л)2Я/тСкв~эк) гб + Гэ + 7) (8)2Я/т/э]/Х' Двкоэ — (гб + (1+ 7)ЯЬг)эо)гэ]/Х вЂ” Гвкээ+ идэп(1 7)(п)] (2.17а) 5.
Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора Е.„кк г,„+]я,„; Гвк = К'вкОЭ + ВвхОЭ/(1+ (Ьгыв///т) ]; 2 ' вкоэ(Ь2)зв///т) хвк я//вкоэ 1 (Ь /// )2 На практике является важным частный случай — диапазон отно- СнтЕЛЬНО ВЫСОКИХ ЧаетОт ДаННОГО тРаНЭИСтОРа (/ > 3/т/Ьг)зе), ДЛЯ КО- торого (2.14а)-(2.18а) удобно привести к виду 75 = Х(У//т) 7к) /7) (Р)) (2.14о) Ебз м 7570()à — О)/2Я/Сз + Евтс (2.156) Ебэювк кэ 75(1 + со5 д)/2)г/Сз + Еотс' (2.166) 1 .-1 — 7)(Р).
э оэ -]ге+ (1+ 7)(О)Ь2)эо)гз] — гвкоэ+ Ьггэо Х 2я/тСэ (2.176) С оэ = Ьиэо//тЕ.оэ, г,„= гэ„оэ + (/ /Ьг„в/) г/В оэ, ' яьк — — 2я/2 вкоэ (/т/Ьггэе/) птк оэ КР— Р1 /Рвх. (г.го) /бв = /кэ//«г«эо, '/ О = /60+ /кэ. (2.21) 7. Мощность возбуждения Рвх = 0,5/эгвх. г « е «««7. «', 5216071(0) Еэб = (70(«г — О)/гя/Сэ)/э — ! Еотс!. В режиме класса А Ц « = 29,5(0,5+ 0,5 и 24,21 В, (2.22) 115 114 7. Коэффициент усиления по мощности 8, Постоянные составляющие базового и змиттерного токов Расчет входной цепи транзистора при включении с ОБ дается при работе в режиме класса А для всего диапазона частот, а при работе с отсечкой тока — для / > (0,2 0«3)/т.
1. Амплитуда тока эмиттера где /лз«б = (1, 2 ... 1, б) /т — граничная частота по току в схеме с ОБ; Лггбо = Лг«эо/(1+ Лгмэ) 1 — коэффициент усиления по току в схеме с ОБ на постоянном токе. 2. Напряжение смещения на эмиттерном переходе при д < 180а «'б / 1 Еэб Еотс + /ке ~ — + гз ~ 1 + — ~ /«21ээ /«21эв 3. Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе Еэбл х = ((1 + соз «))/гх/Сэ1/э — Еотс В режиме класса А величину Е,б, эх не рассчитывают. НаПРЯжЕНИЯ Е,б И Е,бтоэх НЕ ДОЛЖНЫ ПРЕВЫЩатЬ ДОПУСТИМЫЕ Зиачения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
