Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 55
Текст из файла (страница 55)
2.9,а. Поэтому при К1 > 1,1...1,2 входную цепь нада выполнять как корректирующую АЧХ, т,е. компенсирующую снижение коэффициента усиления транзистора в рабочем диапазоне частот 1п.../в. Специфика мощных генераторных транзисторов и ГВВ состоит, вопервых, в том, что, как правило, один из электродов транзистора (в биполярном — эмиттер или База, в полевом — исток) соединен с корпусом и включение последовательно с ним корректирующих »СК-элементов неприемлема. Во-вторых, помимо достижения в заданном диапазоне частот от /и до /в постояннага уровня колебательной мощности на выходе ГВВ, как правило, важно обеспечивать близкое к резистивному и постоянному по величине входное сопротивление данного каскада, поскольку оно определяет нагрузку для предыдущего каскада.
Входную корректирующую цепь можно строить следующим образам. В заданном диапазоне частот предыдущий каскад работает на постоянную резистивную нагрузку Яв»(/) Леха = твхоэ+т р (рис. 3.28) и обеспечивает постоянную амплитуду входного напряжения Б' х(/) рз — Салат ДЛЯ КОМПЕНСаЦИИ СНИЖЕНИЯ Ь2Гв С РаСтаМ ЧаСтстЫ / аМПЛИ- туда входного (базового) тока транзистора данного каскада должна изменяться приблизительно обратно пропорционально Ьз1 Для этого на входе транзистора включают дополнительные корректирующие элементы (рис.
3.28) 1»пр, т»пр и параллельную цепочку й„,рС» р которые изменяют соотношение между элементами входной эквивалентной схемы транзистора (1вхоэ, т,»оэ и КвхоэСвхоэ) и обеспечивают результирующую максимально гладкую или равноколебательную АЧХ коэффициента передачи (рис. 3.29) Чтобы входное сопротивление цепи коррекции, являющееся нагрузкой для предыдущего каскада, Было Близким к постоянному и резистивнаму Я х(/) — 77»„во всем диапазоне частот, параллельно включают дополнительную последовательную цепочку из резистора т„,р и комплекснога сопротивления Яп,р, состоящего из емкости Сп,р и последовательной цепочки 1пврР»пвр (см.
рис. 3.28) Отметим, что такая цепь коррекции АЧХ строится на достаточно низких частотах, когда снижение Ь гв с ростом частоты не столь велико относительно Ьзгвз и 1зр транзистора на / = / составляет не менее 10...15, так что при включении цепи коррекции из-за потерь в т„вр и Я»пр величина Кр сохраняется достаточно Большой, 244 245 ~К(у)!ИЯ2 кбкхвкпк р 1121эе С„ 2 1Г /т й к ар аваль ко ак хчк Ряс.
2.2О йкор = ГГ(так ОЭ + 1'кор) йвхОЭ С 2к/тй р 3. Находят коэффициенты а и б: при максимально гладкой АЧХ '2 б (~~1 — в~1 б — б ' при равноколебательной АЧХ бк"" = 2К/в~ах ОЭ/(1 ах ОЭ+ Гкор). Г-р = й Оз/à — Г Оз', 246 241 Расчет цепи коррекции на рис. 3.28 ведут в следующем порядке. 1. По (2.17а) определяют Ьвхпэ, г, Оз, йвхоз и Свхоз. 2. Рассчитывают вспомогательные коэффициенты: а' = 2к/ /в Оз/г Оз, 'бг* = й Оэ/гв,оэ (3-20) — = Об бчббб — б, бф7б — — б где б = 621эе/в//т — относительная верхняя рабочая частота; 2 2 1+ ~Р~~~~, 1 кР ч . „/, (1 5) 2+4 2 Р2Ц Выбор максимально гладкой или равноколебательной АЧХ и неравномерности б (или Ьа = 10 18(1/(1 — б))) в полосе пропускания (рис.
3.29) диктуется не только получением положительных а и бг, но и максимальным приближением их к а* и и (3.20), которые обеспечивает транзистор. С позиции практической реализации цепи коррекции и достижения наибольшего коэффициента усиления по мощности важно обойтись без включения сопротивления гк,р (для этого должно быть и* < и и бг' < бг), а по возможности и без й орСкор цепочки.
Поэтому в процессе последующего расчета может потребоваться расчет новых значений и и бг длЯ дРУгого значениЯ б и меньшего /ар,„< /к, вплоть до /в раоч эх О, и переход от одной АЧХ к другой. 4. В зависимости от соотношений между необходимыми коэффициентами а, и и о", бг* включают те или иные корректирующие элементы. При одновременном выполнении неравенств и' < а и и' < бг включают индуктивность Ь„,р и цепочку йкорСкор (при гкор = О): Сг1'вХ Оз б кор тк Ь Оэ й р — об 21г/в Если а' » а, т" ф О, то сначала опРеДелЯют г„р и бг": бкор = 2пбтв1'вхОЗ/П Гвхпэ~ бт = йвхОЗ/(ГвкОЭ+ скор) Если бгэк < бг, то помимо гкор включают йк,рС„р-цепочку: Если бгээ > бг, то включают большее сопРотивление гк р и дополнительную индуктивность Хк р. П(Гвх ОЭ+бкор) 1 кор — йвх Оз/бг 1 ахОЭ ~ коР 2 — б хоэ к в ПРи бг* » бг, а' ф а Рассчитывают сопРотивление гкор и опРеделяют коэффициент а*": Если аээ < а, то включают индуктивность Екор = П(гвхОЭ+ 1'кор)/211/в — 1вхОЭ Если бхв' > а, то включают большее по величине г,р и й„,рСкорцепочку: 1'кор = 2кбв ьвхОЗ/и 1'вхоэ' йкор = бг(1'вхоэ+ 1'кор) йвхоэ' Скор — 7121эе/(2кхтйкор) 5.
Рассчитывают резистор г„,р и элементы сопротивления Япар'. 1пар = бвхОЭ + бкор Спер = (овхОЭ + акор)/(ГвхОЗ + бкор) 2, (1'вхОЭ+ 1'кор) СвхОЭСкор (1'вхОЭ + 1'кор) 1 ' ) 2 13.22) пар— СвхОЭ+ Скор йвхОЭ+ йкор Если отсутствует В рС» р-цепочка, то при расчете Е р вместо СахоэС, р/(С„оэ+ С„р) следует подставлять Свхоэ б. Входное сопротивление цепи коррекции Ввхэ = гвхоэ+ г«ор. 7. В формулы (2.186) вместо твхоэ, Ввхоэ и /вхоэ подставляют соответственно тех оэ + т„р Ввхоэ + Йкор и Евхоэ + Екор и апреле ляют г и Х х на частоте / =,/в. 8. Определяют модуль результирующего входного сопротивления !э кгг = с ых7е*,эг, г = г, (Б г у у щего действия гпвр и Е'пер Спер-контура). 9. АМПЛИтуда ВХадиата НаПряжЕНИя (/вх — Щв))Двх(/а)) Гдв /б(/в) берется иэ расчета по (2.146) входной цепи транзистора на частоте У вЂ” Ув.
10. Мощность, потребляемая от предыдущего каскада, 1»ис. З.ЗО Рах хк 0,5(/г„/В хэ. 11. Коэффициент усиления по мощности данного каскада с учетом потерь во входной цепи коррекции рассчитывают по (2.20). При практической реализации 1СВ-элементов в первую очередь надо обращать внимание на уменьшение индуктивностей выводов конденсаторов С ор, Сп р и сопротивлений В р, г„р (индуктивности выводов сопротивлений т р и Впар можно учесть соответствующим уменьшением индуктивностей Е р и Евер). Сопротивление Вп,„обычно составляет доли ома, и его часто реализуют за счет потерь в индуктивности Еп р. Реализация других сопротивлений зависит от мощности, рассеиваемой в них.
Потери мощности в сопротивлении В,р Рл„г,= 0 5/~~(/)В» р/(1+(2~/В РС „) ]: (3.23) в сопротивлении гкор (3.24) Р„р — 0 5/5(/)гкор', в сопротивлении г,р т пар(Впар + (2»/Епвр 1/2»УС»вр) ) Р,р — — 0,5(/ах ° г Е пвр г'пвр + Впвр гяврВпвр+ ) + ( 2»/Епвртпвр пвр 2 х/Спер,) (3.25а) в сопротивлении Вп,р 0 5(/г Впар/(2»/Спер) г / тпвр + Йпвр т'пврВ»вр + ) + ~2»УЕпврг'пар 2к/Спер ) (3.2ба) 248 Поскольку потери на В р примерно постоянны во всем диапазоне частот от /и до /в, а на г„р максимальны на частоте / то расчеты потерь па (3.23) и (3.24) проводят при / = /в и подставляют значение тока базы Еб(/в) из расчета входной цепи транзистора (см.
5 2.3), Наоборот, потери в тпер и Впар максимальны при / = /„ и поэтому расчеты по (3.25а) и (3.26а) проводят на /и, причем при Е»/ = /в// > (3 .. 5) мощности Р„п,р и Рдпвр на / = /и можно определять па приближенным формулам: т пер Рэпер 0~5(?в»г тг' (гавр + п пар) г Впар Рлпвр 0,5('вх г л тг ' (т пер + Впар) (3.256) (3.266) 249 . Рассмотренная схема цепи коррекции непосредственно подходит для транзисторов, работающих в режиме класса А без отсечки тока. При рабате с отсечкой тока из-за нелинейности входного сопротивления транзистора и шунтирующега действия сравнительно небольшого сопротивления тп,р + апвр может нарушаться режим возбуждения гармоническим током.
В таком случае при работе транзистора в режиме В (В = 90') целесообразно применять двухтактные генераторы и сопротивление 8гтвр включать одно на оба транзистора без заземления средней точки (рис. 3.30). Поэтому после расчета элементов цепи коррекции для одного транзистора (на одно плечо схемы) значения Епвр, Впвр и тпер увеличивают, а С„вр уменыдают в 2 раза. Иногда для симметрии схемы оставляют два резистора гп, как показано на рис. 3.30, где сопротипвр вление Вп реализуется за счет потерь в индуктивности Епвр. пвр Пример, Рассчитать элементы цепи коррекции гран»петера 2Т92?А в диапаэоне частот 3...30 Мгц.
1. Значения ?», Х, Рт, Ъэ», гэ», /?э» и С, берем иэ примера 5 2.3. 2. Вспомогательные коэффициенты о' = 2.3,14 30 10е.5,58 10 э/1,44 = 0,?3; о и 1,39/1,44 = 0,95 3. Коэффициенты ( = ЗО ° ЗО ° 10е/200 ° 10е = 4,5; и = 1+ (3/30)г = 1,01; и = 1 — (3/30)' = 0,99; Ф и (1 — 0,25) - 0,99'+ 0,25 1,01' м 0,99 при 5 и 0,25 и Уя = /х.р«««', «« = 4,5/(45 1,3; о м 1,3.4,5 х Х0,5«/0,99/0,25 — 1 м 4,82.
4. Поскольку о' < о и о' < о, определяем: бх р = 1.3 ° 1,44/(2 ° 3,14 30 ° 10е) — 5,58 10 э м 4,35 нГн; И„,„= 4,82 1,44-1,39 = 5,55 О.„С„., = 30/(2 З,14 200 10э 5,55) =4З00 ф. 5. Находим гоар = 1,44 Ом; Сх«р —— (5,58+ 4,35) ° 10 э/(1 44)э = 4789 пбд б... = [0,017. 0,004З. 10-«э/(0,017+ О,004З.10-"))1.44 = 7,1 Г; )9„., = 1,44э/(1,39+ 5.55) = 0,З О . 6. Входное сопротивление цепи связи ««,„э = 1,44 Ом. 7.
Определяют ««оэ + й„р = 1 4+ 5,55 = 6,95 Ом; Ь«хоэ+ бхор = 5 58+ +4,35 = 9.93 нГн; т«х = 1,44+6,95/[1+(30 30/200) ) = 1,767 Ом; е«х = 2.3,14 30 х х10 9,93.10 э — 6,95 ° (30.30/200)/[1+(30.30/200) [ = 0,4 Ом на частоте 30 МГц. % ° «.. = «в, тэ ««к— 1,81 Ом. 9. Амплитуда входного напряжения ГГ,« = 2,48 ° 1,81 = 4,49 В. 10.
Мощность возбуждения Р,« — — 0,5 4,49э/1,44 гв 7 Вт. 11, Коэффициент усиления йр = 80/7 = 11,4, 12. МаКСИМаЛЬНЫЕ МОЩНОС«И, РаССЕИВаЕМЫЕ На Ивор, тк«р и )9я р, ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ соответственно ло (3.23), (3.256) и (3.266): Рд„.р = 0,5 2Я8' 5,55/(1+ г ЗД4 Зо 10' 5,55.4300 10-")' = О,б Вг Р, р - -0,5 ° 4,49э ° 1,44/(1,44+ 0,3)х = 4,8 Вг, Рл = 0,5 4,49э ° 0,3/(1,44+ 0,3)э = 1 Вт. Входные цепи коррекции МДП-транзисторов при верхней граничной частоте выше 7" и /" (2.28) можно строить по тем же схемам, что и на рис. 3.28 и 3.30. Но поскольку в эквивалентной схеме МДП- транзистора на рис. 2.9,в по сравнению со схемой биполярного транзистора на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
