Выбор транзистора оконечного каскада
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Для выходного каскада однополосного радиопередатчика, как сказано выше, необходимо выполнить двухтактную схему, в которой транзисторы должны быть идентичны. Для выбора транзистора необходимо руководствоваться следующими условиями:

- транзистор должен отдавать необходимую мощность в нагрузку;

- так как передатчик однополосный, то необходимо, чтобы проходная характеристика была линейной.

Как правило, для генерации заданной мощности в нагрузке в определенном диапазоне частот можно подобрать целый ряд транзисторов. Из группы транзисторов нужно выбрать тот, который обеспечивает наилучшие электрические характеристики усилителя мощности.

Коэффициент полезного действия каскада связан с величиной сопротивления насыщения транзистора – rНАС. Чем меньше его величина, тем меньше остаточное напряжение в граничном режиме и выше КПД генератора.

Коэффициент усиления по мощности КР зависит от ряда параметров транзистора: коэффициента передачи тока базы bо, частоты единичного усиления fT и величины индуктивности эмиттерного вывода LЭ . При прочих равных условиях КР будет тем больше, чем выше значение b о , f T и меньше LЭ.

1) По мощности подходят следующие транзисторы:

2Т944А, 2Т947А, 2Т956А, 2Т957А, 2Т964А, 2Т967А, 2Т971А, 2Т980А, 2Т9126А;

2) из них подходят по частоте:

2Т944А (rНАС=0.19 Ом), 2Т956А (rНАС=0.35 Ом), 2Т957А (rНАС=0.1 Ом), 2Т980А (rНАС=0.5 Ом);

3) сравнивая их по параметру, определяющему КПД (по rНАС) выберем транзистор 2Т957А. У выбранного транзистора линейная проходная характеристика, что обеспечивает усиление однополосных колебаний с малым уровнем нелинейных искажений [1,3].

Параметры идеализированных статических характеристик:

Сопротивление насыщения транзистора             rНАС=0.1 Ом;

Коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ      βо=28;

Остаточное напряжение                                        Eотс=0.7В.

Высокочастотные параметры:

Граничная частота усиления по току в схеме с ОЭ fт=100 МГц;

Барьерная емкость коллекторного перехода Ск=520 пФ;

Барьерная емкость эмиттерного перехода          Сэ=1500 пФ;

Индуктивность вывода базы                                Lб=2.2 нГн;

Индуктивность вывода эмиттера                Lэ=1.4 нГн;

Индуктивность вывода коллектора                      Lк=2 нГн.

Допустимые параметры

Предельное напряжение на коллекторе     Uкэ доп=60 В;

Обратное напряжение на эмиттерном переходе           Uбэ доп=4 В;

Постоянная составляющая коллекторного тока           Iко макс. доп=20А;

Диапазон рабочих частот                                     1.5..30 МГц.

Энергетические параметры (экспериментальные характеристики при работе в условиях, близких к предельно допустимым по какому-либо признаку (параметру) и ограничивающих мощность транзистора так, чтобы гарантировать достаточную надежность его работы)

Максимально допустимая мощность          P'н=125 Вт;

Граничная частота                                                f' =30 МГц;

Коэффициент усиления по мощности                   К'р=17;

Коэффициент полезного действия                                 η'=50 %;

Напряжение питания                                                      Е'к=28 В.

Режим работы линейный, <-33 дБ.

В современных передатчиках мощные оконечные усилители строятся, как правило, на транзисторах по двухтактной схеме с ОЭ.

Число транзисторов в усилительном модуле m=2. При выбранном КПД цепи связи с фидером  определим мощность на выходе модуля:

       Вт.

Следовательно, мощность на выходе одного плеча двухтактной схемы определится как:            Вт.

 

Расчет коллекторной цепи [1,2]

 

Назначим угол отсечки коллекторного тока: (режим класса В).

Из таблицы находим коэффициенты:

Амплитуда первой гармоники напряжения на коллекторе:

     В.

Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

 А.

Сопротивление коллекторной нагрузки:

Ом.

Общее сопротивление нагрузки генератора получается равным 2Rк, а коэффициент трансформации ТДЛ равен:

, где   Ом.

Выберем величину N равную 

И сопротивление коллекторной нагрузки одного плеча генератора следует принять равным:                       Ом.

Далее следует пересчитать коллекторную цепь одного плеча, но уже при известном сопротивлении Rкэ=3.13 Ом на мощность Р1=78.1 Вт. При этом несколько снизится напряжение коллекторного питания, уменьшится электронный КПД генератора, но зато повысится надежность его работы.

1. Амплитуды напряжения на коллекторе и коллекторного тока:

     В;

          А.

2. Максимальная величина коллекторного тока:

       А меньше, чем          А.

3. Постоянная составляющая коллекторного тока:

А.

4. Напряжение питания коллекторной цепи:

В.

Максимальное напряжение на коллекторе не должно превышать допустимого значения    В, что допустимо, т.к. В.

5. Мощность, потребляемая от источника коллекторного питания:

Вт.

6. Мощность, рассеиваемая на коллекторе:

Вт.

7. Коэффициент полезного действия коллекторной цепи:

        %.

Дата: 2019-07-24, просмотров: 172.