Устройство генерирования и формирования сигналов. Курсовая работа (т). Информатика, ВТ, телекоммуникации.

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.


Помощь в написании работы, которую точно примут!

Похожие работы на - Устройство генерирования и формирования сигналов

Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе

Нужна качественная работа без плагиата?

Не нашел материал для своей работы?


Поможем написать качественную работу Без плагиата!

Задача 1. Расчет и разработка структурной схемы передатчика.


Исходные данные: транзисторный передатчик с выходной мощностью




Задача
2. Выбор активного элемента оконечного каскада (усилителя мощности)
радиопередатчика и произвести его электрический расчёт.


-      угол отсечки коллекторного тока: θ = (90 - N) 0 ;


- коэффициент бегущей волны на входе выходной цепи связи:







Задача
3. Расчёт цепи согласования оконечного каскада с нагрузкой.


Рассчитать
ЦС (трансформатор на феррите) между оконечным каскадом и фидером (Rвх
фид = 75 Ом), если коэффициент трансформации принимает одно из дискретных
значений ...,
1/16, 1/9, ¼, 1, 4, 9, 16 ... .
Произвести конструктивный расчёт катушек индуктивности. Если коэффициент
трансформации отсутствует в представленном ряде, выполнить расчёт ЦС в виде
П-образного четырёхполюсника.


Задача
4. Расчет каскада с амплитудной модуляцией.


модуляцию
выполнить в любом из каскадов методом смещения;


Задача
5. Расчёт каскада с частотной модуляцией.


Задача
6. Расчёт возбудителя частоты (автогенератора).


Исходные
данные: рабочая частота f р = 1 МГц.







В начале проектирования необходимо составить структурную схему тракта
радиочастоты передатчика. Задачей составления структурной схемы является
определение рационального числа каскадов высокой частоты между возбудителем и
выходом передатчика, обеспечивающего выполнение заданных технических требований
к передатчику при минимальных затратах средств на изготовление и при достаточно
высоком коэффициенте полезного действия (КПД). Следует помнить, что мощность
типового возбудителя, выбираемая для построения структурной схемы, не
превосходит 10 мВт. На данном этапе схема является ориентировочной, потому что
составляется на основе обобщения опыта проектирования передатчиков,
накопленного в прошлом, использования усреднённого коэффициента N P , представляющего собой отношение
номинальных (паспортных) мощностей электронных приборов двух соседних каскадов.
Такой обобщённый подход позволяет достаточно просто получить представление о
том, каким в первом приближении будет проектируемый передатчик, и при
дальнейшем проектировании согласовывать отдельные частные решения с обобщённой
структурной схемой передатчика в целом.


Зная номинальную мощность лампы выходного каскада P 1ном( n ) ориентировочное значение мощности лампы предыдущего
каскада можно найти по формуле:




Аналогично определяется значение N P ( n -1) и вычисляется ориентировочное
значение номинальной мощности лампы следующего (n - 2) каскада. Так продолжается до тех пор, пока необходимая
мощность очередного каскада окажется равной (или несколько меньшей) мощности
типового возбудителя.


Расчёт структурной схемы транзисторного передатчика начинается с
определения необходимого числа транзисторов для получения заданной мощности.
Исходя из этого выясняется возможность применения последовательной структурной
схемы или необходимость использования системы сложения мощностей нескольких
модулей. Следует помнить, что устройства сложения и распределения мощностей
имеют КПД равные 0,8 … 0,9.


При выборе последовательной схемы транзисторы используются на пределе
своих возможностей по мощности и частоте. При работе в области высоких частот коэффициент усиления по мощности мал
и приближённо зависит от частоты следующим образом:




Значения экспериментальных величин для некоторых транзисторов
представлены в следующей таблице:




Построение модульной структурной схемы осуществляют путём выбора типов
транзисторов, их числа в модуле (два или четыре) и, учитывая КПД выходного
трансформатора . Определяют мощность модуля , где m - число транзисторов в модуле. С учётом КПД фильтрующей
системы передатчика и устройств сложения мощностей определяют число модулей в выходном
каскаде:




Число модулей в предшествующей (предоконечной) группе зависит от
коэффициента усиления по мощности K P , ориентировочное значение которого определяется, как описано
выше, с учётом КПД входного трансформатора и устройства распределения мощности,
имеющего между группами (каскадами) :




Примеры расчёта структурной схемы передатчика


Разработать последовательную и модульную структурные схемы транзисторного
радиопередатчика с выходной мощностью P 1ном = 70 Вт
на частоте f = 150 МГц.


В качестве активного элемента выберем транзистор 2Т926А, для которого
зададим следующие значения: E K = , P 1 = 20 Вт. Выберем число транзисторов в модуле равное двум и
определим мощность модуля


Определим число модулей в выходном каскаде, см. 1.3


Поскольку
, то с учётом (1.2), получим K P
вых = 5,6; т.е. на вход выходного
каскада должен поступать сигнал с мощностью


Количество
модулей в предвыходном каскаде, в соответствии с (1.4):


Таким
образом, в предвыходном каскаде достаточно одного модуля из двух транзисторов.
Каждый из транзисторов должен отдавать на вход следующего каскада мощность




С
учётом (1.2), получим K P ( n -1) ≈ 9.


На
вход предвыходного модуля должен поступать сигнал мощности


Для
мощности 1,4 Вт уже можно не применять модульный принцип и реализовать (n-2)
каскад на одном транзисторе. Тогда с учётом (1.2), получим K P ( n -2) ≈ 80. Данное значение чрезмерно велико, что
будет вызывать самовозбуждение в данном каскаде. Выберем другой активный
элемент КТ602А с параметрами =20, =40 МГц, = 60 В, = 2 Вт. Тогда с учётом (1.2), K P
( n -2) = 5,5.
Тогда


Для
следующего каскада будем использовать этот же транзистор. Тогда с учётом (1.2),
K P ( n -3) = 30.


Таким образом, на вход (n-3)
каскада должна поступать мощность 8 мВт, которая близка к выходной мощности
возбудителя (автогенератора).


Структурная схема будет иметь вид, изображённый ниже.




Рис. 1.1. Структурная схема передатчика


Выбор транзистора и методики расчёта транзисторного усилителя мощности.
При разработке транзисторного усилителя мощности (УМ) первым делом необходимо
подобрать подходящие транзисторы, а затем подходящие методики расчёта.
Последнее очень важно, так как в противном случае будет выполнен формальный
расчёт режима транзистора, и рассчитанные параметры будут существенно
отличаться от практических результатов.


Выбор транзистора для выходного (оконечного) каскада УМ осуществляется на
основании заданной мощности P 1 в полезной нагрузке и рабочей
частоты f (или диапазона рабочих частот f мин - f макс ) УМ.


При разработке УМ на биполярном транзисторе рекомендуется, чтобы рабочая
частота УМ (в случае диапазонного или полосового УМ его нижняя рабочая частота)
составляла не менее 20…30 % от граничной рабочей частоты транзистора f гр , независимо от схемы включения транзистора:
с общим эмиттером (ОЭ) или с общей базой (ОБ). При этом верхняя рабочая частота
УМ при включении транзистора с ОЭ обычно принимается не превышающей f гр и (2…3)f гр при включении транзистора с ОБ. Как известно,




где
 - коэффициент передачи транзистора по току в схеме с
ОЭ при частоте (обозначается также как ); -
граничная частота, на которой модуль коэффициента передачи по току в схеме ОЭ
уменьшается в раз по сравнению со значением на частоте .


Для
большинства мощных генераторных транзисторов значение коэффициента передачи по
току в схеме ОЭ оказывается порядка 15…30. В таких пределах рекомендуется также
принимать значение этого коэффициента, если в справочных данных на транзистор
оно отсутствует. При указанных значениях коэффициента передачи по току в схеме
ОЭ с учётом сказанного выше относительно соотношения между нижней рабочей
частотой УМ и граничной частотой транзистора f гр получаем:




Согласно
последнему соотношению нижняя рабочая частота транзисторного УМ не должна быть
меньше . Если разрабатываемый УМ является выходным каскадом
радиопередатчика, то при выборе транзистора по мощности правую часть следует
увеличить в 1,05…1,1 раза, обеспечивая этим так называемый производственный
запас по мощности транзистора. Не следует выбирать транзистор на мощность, в 2
и более раз превышающую требуемую для УМ, так как в этом случае коэффициент
усиления по мощности УМ и КПД коллекторной цепи окажутся довольно низкими. Если
мощность транзистора существенно превышает требуемую для разрабатываемого УМ,
необходимо понижать рабочее напряжение питания транзистора по сравнению с номинальным
(паспортным) значением. Надо иметь в виду, что снижение рабочего напряжения
питания коллектора транзистора понижает его граничную частоту


Выходная
(паспортная) колебательная мощность транзистора для УМ должна удовлетворять
условию




где
- КПД цепи согласования, через которую полезная
нагрузка УМ, имеющая в общем случае комплексный характер




подключается
к транзистору. КПД цепи согласования учитывает потери колебательной мощности в
ней.


Выбрав
транзистор, подходящий по мощности и частоте, определяют возможное значение
коэффициента усиления УМ, выполненного на этом транзисторе, на рабочей частоте
в соответствии с (1.2).


При
этом полезно учитывать, что при любой схеме включения транзистора его
максимальная выходная мощность на нижней рабочей частоте, может приблизительно
в 2 раза превышать мощность на верхней частотной границе.


Выражение
(1.2) считается пригодным на частотах , т.е.,
начиная с нижней рабочей частоты УМ.


Верхняя
частотная граница применения транзистора в УМ соответствует снижению
малосигнального коэффициента усиления по мощности К Р приблизительно
до 2…3. При меньших значениях К Р применение транзистора лишено
смысла. Если принять, что верхняя рабочая частота при включении транзистора по
схеме ОЭ равна f гр , то
можно считать, что на этой частоте значение К Р в любом случае не
будет превышать 2…3. На частоте в 3…4 раза меньше f гр , что примерно соответствует нижней рабочей частоте
транзистора в УМ, коэффициент усиления по мощности возрастает примерно на
порядок и составляет 20…30.


Сказанное
выше позволяет оценить возможные параметры транзистора в части выходной
колебательной мощности и интервала рабочих частот в УМ, исходя из известных
значений и f ’.


Если
намеченный к применению транзистор на рабочей частоте разрабатываемого УМ
предположительно обладает К Р > 30, следует попробовать подобрать
другой транзистор с меньшим значением граничной частоты, который при той же
мощности будет дешевле и несколько надёжнее. Для понижения К Р
выбранного транзистора можно понизить рабочее напряжение питания коллектора
относительно . Значения К Р не выше 25…30 следует
принимать по соображениям устойчивости УМ к самовозбуждению.


Согласно
(1.2), чем выше рабочая частота, тем меньше значение К Р , и,
наоборот, чем меньше рабочая частота, тем выше возможное значение К Р .
При разработке УМ следует определить возможные значения К Р на краях
рабочего диапазона частот. Значение К Р на нижней рабочей частоте
важно для оценки устойчивости УМ к самовозбуждению, тогда как значение К Р
на верхней рабочей частоте необходимо учитывать при выборе транзистора для
предшествующего каскада - возбудителя разрабатываемого УМ. В случае
узкополосного УМ можно оценивать возможное значение К Р на средней
рабочей частоте f СР ,
определяемой как или .


Определив
возможное значение К Р выбранного для выходного (оконечного) каскада
УМ транзистора на верхней (или средней) рабочей частоте, можно найти ожидаемое
значение мощности возбуждения транзистора:




Исходя
из этой мощности и рабочей частоты (диапазона рабочих частот) подбирается
транзистор для каскада, являющегося источником сигнала возбуждения оконечного
(выходного) каскада УМ. Выбор транзистора осуществляется, как и для выходного каскада.
Такой подход к выбору транзисторов для каскадов УМ лежит в основе разработки
структурной схемы многокаскадного радиопередатчика.


Выбрав
транзистор для соответствующего каскада УМ, необходимо взять из справочника
(паспортных данных) все доступные данные на транзистор, которые потребуются для
выбора подходящей методики расчёта каскада УМ и выполнения самих расчётов.


Расчет
электрического режима транзистора состоит из двух этапов: расчет коллекторной
цепи и расчет входной цепи. Расчет коллекторной цепи можно проводить независимо
от схемы включения транзистора, а входной - раздельно для схем с ОЭ или с ОБ.
При обеих схемах включения транзистора его входная цепь (цепь возбуждения)
строится таким образом, чтобы транзистор работал без отсечки тока в классе А (θ = 180°) либо с отсечкой тока в классе В (θ = 90°). При этом импульсы коллекторного тока должны быть
близкими к симметричным отрезкам косинусоиды, что, например, особенно важно при
построении двухтактных генераторов.


Расчёт
генератора проводится при заданной колебательной мощности P 1 . В
двухтактных генераторах - при заданной мощности Р 1 , приходящейся на
один транзистор, в двухтактных генераторах на балансных транзисторах на
половинную мощность, развиваемую данным прибором.


Расчёт
коллекторной цепи. Для современных мощных биполярных транзисторов, как правило,
оговаривается номинальное напряжение коллекторного питания Е к.п. Напряжение
коллекторного питания Е к.п. может быть задано в задании на
проектируемый передатчик, в частности его источниками питания, аккумуляторами и
т.д., либо выбираться согласно ГОСТу. Из числа стандартных питающих напряжений,
в транзисторных каскадах передатчиков могут использоваться следующие: 3; 4; 5;
6; 9; 12; 15; 20; 24; 27; 30; 48; 60; 80 В. Наиболее часто используются 6; 12; 24;
48 В. По согласованию с заказчиком могут применяться 6,3; 12,6; 40 В. В
последние годы для аппаратуры связи с подвижными объектами (сотовой,
транкинговой, радиальной) выпускаются транзисторы, специально рассчитанные на
низкие питающие напряжения гальванических батарей или аккумуляторов. Здесь
рекомендуются напряжения 5,8; 6; 8,5; 12,5 В. Использование при невысоких
питающих напряжениях 6... 12 В более высоковольтных транзисторов, рассчитанных
на 27. ..50 В, приводит к существенному снижению мощности, КПД и К P .


Если
напряжение Е к.п. не задается, то в мощном оконечном каскаде его
можно определить исходя из допустимого Е К.ДОП или полного
использования транзистора по напряжению, когда Е к. ma х = Е кэ.ДОП или
Е кб.доп . При этом можно получить более высокие значения КПД и К P ,
а в некоторых случаях снять с транзистора колебательную мощность Р 1
большую, чем , экспериментальную для данного транзистора. Если
транзистор заведомо недоиспользуется по мощности (P 1 < ), целесообразно занижать Е к. max на 20... 30 % по отношению к допустимому значению, что значительно
повышает надёжность его работы, хотя и несколько снижает КПД и К P ,
а также увеличивает рассеиваемую на нем мощность.


Расчёт
коллекторной цепи транзистора проводят с учётом, возможного рассогласования
нагрузки. Для оконечного каскада передатчика нагрузкой Z Н является
входное сопротивление антенны или согласующего устройства, устанавливаемого
перед антенной. Нагрузкой предоконечного и предварительных каскадов является
входное сопротивление последующего каскада.


Входное
сопротивление антенны или согласующего устройства на рабочей фиксированной
частоте, а тем более в диапазоне рабочих частот может отличаться от
номинального R н.ном .
Область возможных отклонений Z Н относительно R н.ном определяется допустимым коэффициентом бегущей волны в
нагрузке КБВ Н (или коэффициентом стоячей волны КСВ Н =
1/КБВ Н ). К транзистору оконечного каскада нагрузка подключается
через выходную цепь связи (фильтрующую систему). В узкодиапазонных, резонансных
оконечных каскадах обычно нагрузочное сопротивление Z Н трансформируется
в выходной ЦС (фильтрующей системе) в необходимое R ЭK для
транзистора. В широкодиапазонных каскадах выходная ЦС (фильтрующая система)
проектируется на заданный КБВ ф в рабочей полосе частот. Кроме того,
мостовая схема сложения, устанавливаемая в оконечном каскаде, может также
вносить некоторые рассогласования на входе, определяемые своим КБВ М .
Для оценки результирующего рассогласования, создаваемого этими последовательно
включенными цепями, нагруженными на комплексное сопротивление Z Н ,
надо в диапазоне рабочих частот f н ...f в рассчитать результирующее входное сопротивление Z BX
и затем оценить минимальный КБВ ВХ на входе, определяющий отклонение ΔZ BX
входного сопротивления Z BX относительно номинального сопротивления R вх.Ном , равного R ЭК для транзисторов оконечного каскада. Поскольку расчет
Z BX оказывается очень трудоемким, ограничиваются приближенной
оценкой KБB Bx.min . С запасом KБB BX.min можно определить
как произведение КБВ всех последовательно включенных цепей и КБВ Н
нагрузки:




КБВ вх min = КБВ Н КБВ Ф КБВ М .         (2.1)




Значение
КБВ вх min в оконечных каскадах не должно быть ниже 0,5.. .0,7.


Расчет
коллекторной цепи надо вести так, чтобы при номинальном нагрузочном
сопротивлении R эк.Ном
обеспечивался граничный режим, т.е. R эк.ном = R эк.гр.
Тогда при уменьшении нагрузочного сопротивления (|Z ЭК | < R эк.ном )
транзистор будет переходить в недонапряженный режим, при увеличении (|Z ЭК | > R эк.ном ) -
в перенапряженный. При этом мощность в нагрузке изменяется в меньшей степени (P 1max /P 1min ≥ 1/КБВ вх ), а КПД и К P
остаются близкими к максимальным.


Расчет
выполняют исходя из заданной номинальной мощности P 1ном при работе транзистора в граничном режиме. Граничный
режим можно считать оптимальным на низких и средних частотах. Величина r нас транзистора находится по выходным статическим
характеристикам i к (е к ).
На высоких частотах, где коэффициент усиления становится низким, для его
повышения за счёт некоторого снижения КПД переходят в слегка недонапряжённый
режим работы транзистора. При этом расчёт коллекторной цепи ведётся с
использованием формул для граничного режима, только значение r нас увеличивают в 1,5...3,0 раза.


В
последующие расчётные соотношения входят α и γ
- коэффициенты разложения
косинусоидальных импульсов с углом отсечки θ (или ) и ряд параметров транзисторов, которые берут из
[табл. 1.1, 10] и справочных данных [9]. Расчёт выполняют в следующей
последовательности.


.
Амплитуда напряжения первой гармоники U K1 на коллекторе




где
напряжение коллекторного питания Е к считается заданным либо
выбирается равным стандартному. В (2.2) следует подставлять Е к ,
уменьшенное относительно напряжения источника питания Е п 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 контроля постоянной
составляющей тока коллектора I К0 ,
отметим, что для достижения КПД не ниже 0,6 величина под радикалом в (2.2)
должна быть не менее 0,3...0,4.


При
полном использовании транзистора по напряжению (E Kmax ≤ E к.доп ) из условия Е к = E к.доп - U к1 m ах = E к.доп -
(1, 2 ... 1, 3)U к.гр , где
коэффициент 1,2...1,3 учитывает увеличение U K1 при переходе в
перенапряженный режим, и принимая U к1гр = (0, 7 .. .0, 9)E K определяем




Соответственно
напряжение питания Е п должно быть увеличено на 0,1...0,5 В, и
желательно, чтобы оно было равно стандартному значению.


.
Максимальное напряжение на коллекторе не должно превышать допустимого:


к max = Е к + (1,
2 ... 1,3)·U к1гр ≤
E к.доп.        
(2.4)




Если
это не выполняется, необходимо снизить Е к .


.
Амплитуда первой гармоники коллекторного тока




.
Постоянная составляющая коллекторного тока







.
Максимальная мощность, потребляемая от источника питания,




.
Коэффициент полезного действия коллекторной цепи при номинальной нагрузке




.
Максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе транзистора




.
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 из-за дискретного значения коэффициента трансформации, двухкратной
трансформации сопротивлений в схемах двухтактных генераторов, дискретной
трансформации сопротивлений в широкодиапазонных мостовых схемах сложения
(деления) мощности при заданном нагрузочном сопротивлении передатчика не всегда
можно обеспечить точно расчётное значение R эк.ном (2.11).


Расчет
входной цепи транзистора. Приводимая ниже методика расчёта входной цепи для
схем с ОЭ и с ОБ справедлива на частотах до (0,5...0,8)·f т . Если рабочая частота оказывается выше, то следует
брать более высокочастотный транзистор. Для транзисторов диапазона УВЧ-СВЧ (f ≥ 500... 1000 МГц)
существенную роль играют LC-элементы, образующиеся или специально создаваемые
между кристаллом и корпусом транзистора. Это относится и к более низкочастотным
транзисторам, внутри корпуса, которых встроены согласующе-трансформирующие LC-цепи.
В этих случаях расчёт входной цепи проводят с применением ЭВМ, используя полные
эквивалентные схемы транзисторов с учетом дополнительных LCR-элементов, либо
ориентируются на экспериментальные измерения параметров входной цепи, в
частности на приводимые в справочниках.


При
расчёте входной цепи транзистора с ОЭ предполагается, что между базовым и
эмиттерным выводами транзистора по радиочастоте включен резистор R доп , сопротивление которого составляет




Кроме
того, между коллекторным и базовым выводами включен резистор величиной . На частотах f > 3f т /h 21э0 в
реальных схемах можно не ставить R доп и R бк , однако в
последующих расчётных формулах R доп
необходимо оставлять.


Расчёт
ведут в такой последовательности.


.
Напряжение смещения на эмиттерном переходе при θ<180 0




Напряжение
Е отс принимают равным 0,5...0,7 В для кремниевых и 0,2...0,3 В для
германиевых транзисторов.


.
Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе




В
режиме класса А расчет E бэ m ах опускается.


Если
Е бэ и E бэ m ах превышают предельно допустимые значения, то можно
уменьшить сопротивление R доп по
сравнению с (2.12).


.
В эквивалентной схеме входного сопротивления транзистора L BXОЭ , r вхоэ , С вхоэ находят по следующим формулам:




На
практике является важным частный случай - диапазон относительно высоких частот
данного транзистора (f > 3f т /h 21э0 ), для которого (2.13а)-(2.17а) удобно привести к виду




.
Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора




.
Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов




В
конце расчётов коллекторной и входной цепей транзистора определяют мощность,
рассеиваемую в нем: Р рас ≈ Р К m ах + P вх . Значение Р рас является исходным
параметром для расчёта температуры в структуре транзистора и системы его
охлаждения.


Пример
расчёта генератора с внешним возбуждением


Произвести
расчёт генератора с внешним возбуждением в соответствии со следующим заданием:


- назначение генератора: усилитель мощности ЧМ-колебаний радиопередатчика с
постоянной амплитудой;


-      схемное построение генератора: двухтактный резонансный
усилитель мощности на биполярных транзисторах по схеме с общим эмиттером;


-      номинальный режим: граничный;


-      угол отсечки коллекторного тока: θ
= 90 0 ;


-      напряжение питания: Е П = 30 В;


-      колебательная мощность, приходящаяся на один транзистор: Р 1
= 6,5 Вт.


-      рабочая частота: f = 114 МГц.


-      коэффициент бегущей волны на входе выходной цепи связи: КБВ =
0,7.


По справочным данным, приведённым в [10, табл. 1.1] выберем тип
транзистора 2Т920Б.


) Укажем значения параметров заданного транзистора.


Параметры идеализированных статических характеристик:


1.
Коэффициент передачи по току в схеме
с общим эмиттером на постоянном токе - .


.
Сопротивление r б
материала базы - Ом.


.
Стабилизирующее сопротивление в цепи
эмиттера - Ом.


.
Сопротивление утечки эмиттерного перехода - кОм.


.
Сопротивление насыщения по высокой частоте - Ом.


.
Граничная частота передачи по току
в схеме с ОЭ - 400…700 МГц.


.
Барьерная емкость эмиттерного перехода - 80 … 100
пФ, при Е э = 0 В.


.
Барьерная емкость коллекторного перехода - = 16 … 25 пФ, при напряжении на коллекторе Е К
= 10 В.


.
Барьерная емкость активной части коллекторного перехода - , т.е. пФ.


.
Постоянная времени коллекторного перехода 7 … 20
пс, при Е к = 0 В.


.
Предельное напряжение на коллекторе при
включении с ОЭ - 36 В.


.
Напряжение коллекторного питания 12,6 В.


.
Обратное напряжение на эмиттерном переходе 4 В.


.
Допустимое значение постоянного тока коллектора 1 А.


.
Максимально допустимое значение тока коллектора 2,0 А.


.
Допустимое значение постоянного тока базы 0,5 А.


.
Максимально допустимое значение тока базы 1,0 А


.
Диапазон рабочих частот - 50 … 200 МГц.


.
Максимально допустимая температура переходов транзистора 0 С.


.
Тепловое сопротивление переход (кристалл)-корпус 10 0 С/Вт.


Экспериментальные параметры включают экспериментальные характеристики при
работе в условиях, близких к предельно допустимым по какому-либо признаку
(параметру) и ограничивающих мощность транзистора так, чтобы можно было
гарантировать достаточную надежность его работы. Среди них:


.
Значение коэффициента усиления по мощности 4,5 … 9
при напряжении коллекторного питания 12,6 В.


.
Коэффициент полезного действия 60 … 70
%.


.
Схема включения - с общим эмиттером (ОЭ).


Найдём
значение коэффициента усиления по мощности , в
соответствии с (1.2):


Данное
значение является большим, что может приводить к самовозбуждению каскада
усилителя мощности. Однако, если снизить напряжение на коллекторе до 16 В, то
новое значение


будет вполне удовлетворительным. В связи с этим остановимся на данном
транзисторе.


2) Выполним расчёт электрического режима коллекторной цепи.


1.
Амплитуда напряжения первой гармоники U к1 на коллекторе, в
соответствии с (2.2), где (см. справочные данные);




.
В соответствии с (2.4) максимальное напряжение на коллекторе не должно
превышать допустимого:


E к max = 29,7 + 1,25 · 28,7 = 65,6 В > 36 В.


Поскольку
условие не выполняется, уменьшим Е к до 16 В. Тогда


E к max = 16 + 1,25 · 13,95 = 33,44 В < 36 В.


Значение
под радикалом ≈ 0,55, что позволяет получить высокий КПД.


.
Амплитуда первой гармоники коллекторного тока, в соответствии с (2.5):


.
Постоянная составляющая коллекторного тока, в соответствии с (2.6а), где :


.
Максимальный коллекторный ток, в соответствии с (2.7а):


.
Максимальная мощность, потребляемая от источника коллекторного питания, в соответствии
с (2.8):




.
Коэффициент полезного действия коллекторной цепи при номинальной нагрузке, в
соответствии с (2.9):







.
Максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе транзистора, в соответствии с
(2.10а):


.
Номинальное сопротивление коллекторной нагрузки (для транзистора в одном из
плеч), в соответствии с (2.11):


)
Выполним расчёт электрического режима входной цепи.


Выбранная
методика расчёта входной цепи для схем с ОЭ справедлива на частотах до (0,5. .
. 0,8)f т , что
удовлетворяет заданию и параметрам выбранного транзистора. При подстановке
значений параметров будем выбирать его среднее значение из указанного в
справочнике диапазона. В соответствии с (2.12):


.
Амплитуда тока базы, в соответствии с (2.13а):


.
Напряжение смещения на эмиттерном переходе при θ<180 0 , в
соответствии с (2.14а):


Напряжение
Е отс принимают для указанного транзистора (кремниевого) равным
0,5...0,7 В.







.
Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе, в соответствии с
(2.16а):


Необходимо
уменьшить значение R доп до 55
Ом. Тогда


.
Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора, в
соответствии с (2.18а):


.
Входная мощность, в соответствии с (2.19):


.
Коэффициент усиления по мощности, в соответствии с (2.20):


.
Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов, в соответствии с (2.21):


Мощность,
рассеиваемая в транзисторе:




Р рас
≈ Р К m ах + P вх . 4,08 +
0,74 = 4,82 Вт.


Цепь
согласования включается между выходными зажимами АЭ и нагрузкой - реальным
потребителем энергии высокочастотных колебаний. Основная задача цепи
согласования трансформировать комплексное (полное) сопротивление внешней
нагрузки в сопротивление определяемое
на выходе АЭ.


К выходным, межкаскадным и выходным цепям согласования (ЦС),
установленным в ГВВ, предъявляется ряд требований:


1. Трансформация нагрузочных сопротивлений на основной частоте.


2.     Обеспечение для входных цепей определённого входного сопротивления
Z вх (nw), а для входных цепей -
определённого выходного сопротивления Z вых (nw) на частотах высших гармоник.


.       Обеспечение заданных амплитудно- и фазочастотных характеристик.


.       Возможность перестройки в рабочей полосе частот и при изменениях
нагрузки.


В качестве простых ЦС в ламповых и транзисторных усилителях мощности,
работающих на фиксированных частотах или в узком диапазоне частот с
коэффициентом перекрытия не более 1,1 ... 1,2, широко применяются Г-, П- и
Т-образные реактивные четырёхполюсники или их комбинации (рис. 3.1). На рис.
3.1 сопротивление R 2 соответствует сопротивлению нагрузки, R 1
- сопротивлению, на которое нагружен АЭ, X 1 , X 2 , X 3
- сопротивлениям реактивных элементов (конденсаторов, катушек индуктивности).




Похожие работы на - Устройство генерирования и формирования сигналов Курсовая работа (т). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
Организация И Ее Роль В Экономике Эссе
Схема Сочинения Русский Язык
Курсовая работа по теме Нарушение формирования знаний об окружающем мире у детей младшего школьного с нарушением интеллекта
Курсовая работа по теме Статистический анализ использования земельных ресурсов
Темы Для Курсовой По Математике
Реферат Образец Титульного Листа 2022
Плод Как Объект Родов Реферат
Реферат: Курс лекций по Экономическому анализу
Реферат На Тему Исихазм Как Стержень Православной Духовности
Курсовая работа: Влияние на проведение налогового аудита особенностей бухгалтерского учета на предприятиях промышленности
Время Перемен Образец Сочинения
Контрольная Работа Номер 1 По Разделу Алгебра
Любознательность Открывает Новые Двери Сочинение
Источник Как Самодостаточная Исследовательская Дисциплина Реферат
Реферат по теме Моделирование и оценка величины трансакционных издержек
Порядок и беспорядок в природе, Хаос
Контрольная работа по теме Криминологическая классификация (типология) преступников, ее основания и практическое значение.
Реферат по теме Социально-экономическое направление на рубеже ХIХ-ХХ вв.
Реферат: Правительство Польши в изгнании
Реферат: Effects Of Television Talk Shows Essay Research
Реферат: Методические рекомендации по разработке планов противопожарной защиты (планов эвакуации)
Похожие работы на - Биология волнистого попугая
Похожие работы на - Оборудование и безопасность при эпидуральной анестезии