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: 200.