Белов Л.А., Благовещенский М.В., Богачев В.М. и др. Радиопередающие устройства. Под ред. М.В.Благовещенского, Г.М.Уткина (1982) (1095868), страница 9
Текст из файла (страница 9)
-'- )Люм при двух углах отсечки О = 180' и 90' (рис. 2.24), йа ~гю',-Н„,(га ))па/шюй: НпиМюуа (2.!00) у р т~ и г )(и 006 уп(йы 1 ура от тэ')(д7 у Е у гн7ю () . у Е уштр Рис, 2.2ч Частотные зависимости усредненных по 1-й гармонике Н-параметров транзистора: — в- ззз', --- э-эю' При 0 = !80' в интервале О ~ ыа ТЭ < 3 вещественнан часть Ны„убывает от (гр + гп) примерно до ге, а минмак часть Ным проходит через максимум порядка О,бгп Здесь же на значение Нлл влинет полное сопротивление цепи гб, С на схеме на рис.
2.14. В области ываТр > 3 входное сопротивление открытого н транзистора практически равно га. С переходом в режим отсечип мнимая часть Ны„резко возрастает, так как в течение части периода она опрелеляетси емкостью Са (см рнс. 2.14) Зависимость вещественной части Ны» от частоты с переходом в режим отсечки нзмениетса мало.
Вещественаап часть выходной проводимости Нзза при 0 = 180' в интервале 0 ( ыа„ТП ( 3 возрастает от нули и практически достигает аспмптотпческо. го значении ыгвСн (сР. с Рнс. 2.20). На высоких частотах ы,хТО ) 3 опа пРзктически не зависит от ывх. Тбниман часть На,м, пройда через максимум в ннтер- вале О ~ ыахТр с 3, стремптсн затем к ыа„Са. С уменьшением 0 величина Ны„ убывает примерно пропорцпонально 7, (0). При ыахТЗ ) 3 значение Нп„от 0 практически не зависит. Прн расчете генераторов, крол1е первых гармоник, необходимо знать постоннные составлиющне выходного тока !Ке н входного напряжения Еп — Е'.
Длп первой справедлива Вормула 'ко=! гкл (Л)л (О) (2. 122) а выражение дли (Ес — Е') следует пз (2.91) 1 Ес — Е' =- гп+, / 7л (О) — — 7о (гл — О) лС )г')+мах Тб " ыах а (2 103) к )(п,— )ыахсн„(ин„— икэ) ~. Таким образом, получены все соотношения, необходимые вля анализа транзистора, возбуждаемого гармоническим током.
Дополнения, низанные с учетом нндуктнвностей вводов, будут рассмотрены при анализе работы транзистора на СВЧ ХР. ГАРМОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ В ВЫХОДНОЙ ЦЕПИ ТРАНЗИСТОРА, РАБОТАЮЩЕГО В КЛЮЧЕВОМ ГЕНЕРАТОРЕ В гл. 1 отмечалось, что характер изменения (форма) напряжения на выходе АЭ существенно влияет на электронный КПзд генератора; он повышается, если выходное напряжение АЭ и,„, = икч (т) заметно отличается от нуля только при отсутствии тока коллектора, а при протекании тока и,„„минимально и мало меняется (см. рис.
1.3). Так)ю форму напряжения удается получить в ключевых генераторах с помощью цепей, включенных па выходе АЭ. Транзистор в таких устройствах играет роль электронного ключа, разомкнутого в области отсечки и зам. кнутого, когда через него течет ток. Л(оменты открывания т, и закрывания т, транзистора определяются параметрами входной цепи, но должны быть согласованы с процессом формирования коллекторного напряжения. Ключевой режим генератора на биполярном транзисторе реализу.
ется, если выходная цепь построена так, что через транзистор и соединенную параллельно с ним емкость С протекает только сумма постоянной составляющей га и 1-й гармоники !л тока частоты возбуждения (рис. 2.25, а). Простейшей моделью транзистора в этом случае является идеальный ключ К, параллельно которому включена емкость С, ~йгззг ~1,гига) Рнс 225.
Схеча ключевого генератора с фнльгруюшьм контуром (а) н зквивалсп~ная схема ко глслгорной цепи (б) 11=1,гсггтуз Полный ток г (т) через ключ К и емкосхь С (рис. 2.25, б) запишем в виде г (т) = 1~ соз т + 1е = = 1, (соз г — соз 0 ), (2.(04) где 1„, )г — постоянная состанляюшая и 1-я гармоника тока, протекаюшего через фильтр !-й гармоники и нагрузку; 01 †полови интервала изменения текушей фазы колебания, в течение которого ток 1 (г) поло,кителен. Диалогично (2.87)з соз 0 = — 1 «т. (2.! 05) Очеьндво, что ток 1(т) (рие. 2.26, а) равен сумче токов 1„„(т)! рис. 2.26, б) через ключ в 1 (т) через емкость С (рнс. 2.26, з). Ток (кп (т) совпадает о ~ (т) интервале го < т (та, когда ключ замкнут, т. е. ~ вл «) =1, ( — 01) ).
(2.106) Па остальной части периода г (т) совпадает с 1с (г): (т)=1 (озз г — соз01)) <т<т .ьтн. е о (2.107) При переключении реального трап. знстора из области пропускания тока в область отсечки и обратно потери будуг наименьшими, если переключение гронсходнт прв пулевом напряженвп на ключе, ив момент замыкания ключа (открывания транзистора) ток((т) про- и т, ог гг т,тглх г) Рис.
2 26. Вречсннйе днзграимй бучмарного тоьь (а), тока ключа (б), тока заряда емкости С (в) н напряжения па коллекторе (г) в схеме ключевого генератора с фнльтруюшим контуром нрн г,=в а цепь нагрузки содержит фильтр 1-й гармоники (рис. 2.2б, б). В этой модели удается аналитически рассчитать гармонические составляющие напряжения на транзисторе и тока через транзистор. На основе этого гармонического анализа решается вопрос о выборе режима н ~лементов схемы ключевого генератора.
ходит через нуль*). Отсюда следует, что открывание транзистора должно проиаходнть нрн то = — О/ (2. 108) (см, рнс, 2.26, б). Значение текушей фазы в момент закрывания можно найти нэ условия равенства нулю среднего эз период тока /с (т) через емкость: /, (соа г — соч О,) !т =-О, (2.!ОЭ/ та 1 Г икэ !т) =- — [ /ц (г) Лт = Кс/, [(ЫП т — Зт тэ) — (à — Г ) СОЬ 0 ) Г(2.113) кз ) с 1 с то где х = 1/ыС. Для расчета генератора нужно знать гармонические составляющие тока 1зл (т) через ключ и напряжение иин (т) на ключе (рис.
2.26, г). Для этого введем систему коэффициентов разложения (по типу (2.20), (2.22)): у/„(Оа)— для тока н уцв (9) — для напряжения, причем гармоники нх выражаются через амплитуду тока 1, Для определения гармоник через высоту импульса тока /ди и максимальное напряженке (/кнм удобно ввести коэффициенты разложения (по гнпу (2.24)) а,„(9„) и ац„(Оп). Амплитуды гармония тока !нл и в соответствии с (2.10Ь) — (2,108) можно выразить через /, в виде /нлч=/г у/э (Он); )нам=!чу/л (8н), л=!, 2, 3,.
° ° э (2,114) где то-1- эв„ ! у/в (9„) = — ! (соз г — соз т„) Жт) в п — 2„ о то+э"и 1 у „(Ол)= — [ (созт — сеато)е !в~//т, л=!, 2, 3,. (2.1!6) ч) Эти два условия выявляютсн при более детальном изучении процесса нерекл!оченин в реальном транзисторе. т. е. нз ураннения э!п(то+2н) — э)пт,— (г„+2п — га) соэ 9/ —— О. (2. 1 10) Обозначим Ов = (та — то)/2, (2. 1 1 1) где 8 нмеег смысл интервала времени в радианах, в течение которого через эам кнутйй ключ проходит ток, Тогда нз (2.106) и (2,110) следует, что т„= агс!й ([2 (и — Он) + мп 29в)/(1 — соз 28„)).
(2.112! Иэ (2.112), (2.106), (2.105) видно, что величина О, характеризующая форму импульса тока через ключ, однозначно определяет как т„, так н О, т. е. рабочее опюшенне /з//о При известных т„и О„нетрудно определить напряжение на ключе в шпервале, когда ои разомкнут: г 'тча )и )(! )м йв ссм, сгзз Р! й! р уб бр ра (гр !ур ()„х 0 уп бп ур ар ап В„' а) Я Рис. 227. Зависимости модулей коэффициентов разложения апо. аге, уме, ущ и фазы 1 й гаРмоники фп импУльсов тока хлюча от Угла отсечин О, В силу (2.112) коэффициенты уга (О ) зависят только от О, причем из еа асим. метрии импульса тока („л (т) (рио.
2.26, б) ковффнцненты уг (О„) оказываются ,л и комплексными. Амплитуды гармоник тока )„л„можно выразить через высоту импульса токе )нлм. Непосредственно из рис. 2.26, б видно, что и=И, (0.) 1„ (2, 116) где 1 со50г прн та О, д(, (0,) = сов т,— сов О! при те ( О. Поэтому, предстнвляя 1„„„в виде н сравнивая (2.1РО) с (2.1И), находим и „(Оп) = 2!э (Оп) )3(! (О ).
(2.!19) Аналогично из (2,113) вычисляются амплитуды гармоник напрнжения: (/ко=е„=лс!,тыо (О„), ()и„—— лс), Уп „(О„), (2.! 20) (2. 117) где то+ зп 1 (О ) = — ((з!от — з!п'гз) — (т — тз) сов т„) бт, ое л 2Д (2,!21) те то+ " (О ) = — ((ып т — яп та) — (т — та) соз то) е дт, я = 1, 2, 3,..., 1 — 1ет У,» та для расчета генератора требуется знать лишь (Гкп, причем полезно предста. витьеготакжечеРез максимальное значение ()квм. ПосколькУ! = ыС3ик /бт, У (з) максимально при!с(г) = О.
Из рис. 2.26,в видно, что при атоме = О!. КЭ Поэтому, пользуясь (2.113), (2,110), можно записать аким —- мп (Оп) лс )т (2.122! где Мгг (Ов) = 2 (а+ Оа) созга — о Кот„, (2, 123) а из (2.!20), (2,!22) выразить д„через (гкэв! Ее=~!го (О„) Ыкэ„, (2.!24) где апр (Ов) = уца (и ) рт(и (вв) Заввсаыоста ковффвцвевтов разложевва гага очга тга тгга ! Т» ! " 'Рп = = ага тм ог ов (рис. 2.27) асаользуюотса даые даа расчета коллекторвой аепя кл~очевого генератора. Г Л А В А 3. ОПТИМАГ!ЬНЫЕ РЕЖИМЫ АКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ И ПИТАЮ)ЦИХ НАПРЯ)КЕНИИ зл. критерии оптиааиздции При выбо))е АЭ выходного каскада передатчика и его режима исходят из технического задания, где оговариваются рабочая частота,', мощность в фидере Рга, вид ьюдуляции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
