Курсовая работа: Розрахунок транзисторного резонансного підсилювача потужності

Якщо коефіцієнт використання колекторної напруги x=0.7-0.8, то має місце граничний(критичний)режим (графік 2 мал. 1)

Режим роботи з великим коефіцієнтом використання колекторної напруги, коли імпульс струму має впадину на вершині, називається перенапруженим. Для перенапруженого режиму x>0.9 (графік 3 мал. 1)

Як бачимо, для резонансного підсилювача потужності краще брати гранічний режим роботи, він є оптимальним. А задача оптимізаціі - це забезпечення найбільш вигідних основних енергетичних показників.

В резонансних підсилювачах потужності, які працюють в граничному режимі захоплюють дві області характеристик6 активна і область обернених зміщених переходів(область відсікання).

Резонансний підсилювач потужності характеризується максимальною віддачею потужності в навантаження, коли динамічна характеристика перетинає лінію граничного режиму при максимальній напрузі на базі.

Вхідні данні

№п/п	Величина	Параметр	Номінал	Розмірність
1.	f	Робоча частота	90	МГц
2.	Pн	Потужність в навантаженні	0,15	Вт
3.	Ек	Напруга живлення	12	В
4.	rф	Хвильовий опір фідера	12	Ом
5.	Rвих	Вихідний опір попередньго каскаду	75	Ом

Вихідні дані транзиттор КТ 805Б

№п/п	Величина	Параметр	Номінал	Розмірність
1.	Sk	Крутизна характеристики	0,3	А/В
2.	E¢б	Напруга відсікання	0,2	В
3.	h21е	Коефіцієнт передачі струму	20
4.	b0	Низькочастотне значення h21е	20
5.	Ск	Ємність колекторного переходу	4,1	пФ
6.	fгр	Гранична частота транзистора	20	МГц
7.	Се	Ємність емітерного переходу	20	пФ
8.	tк	Постійна часу кола оберненого зв`язку	22	пс
9.	Uкб мах	Максимальна напруга колектор – база	5	В
10.	Uеб мах	Максимальна напруга емітер – база	5	В
11.	Iк мах	Максимальний постійний струм колектора	5	мА
12.	Pк мах	Розсію вальна потужність	3	Вт
13.	Uке мах	Максимальна напруга колектор – емітер	135	В
14.	tп	Максимальна температура навколишнього середовища	120	°С
15.	Rпс	Загальний тепловий опір транзистора	30	°С/Вт
16	Lб =Lе =Lк	Індуктивність виводів	3	нГн

Вибір транзистора та схеми РПП

Задача гармонійного аналізу зводиться до визначення форми і спектру імпульсного струму при заданій формі напруги. Повний аналіз процесів і розрахунків підсилювача в нелінійному режимі на високих частотах є доволі складним та громіздким. Тому робиться ряд доволі серйозних спрощень, що дозволяє приблизити методику розрахунку транзисторних схем до традиційних лампових.

За вихідні данні при аналізі і розрахунку приймаються довідникові дані (відомості) про граничні характеристики, частотні параметри і характеристики нелінійних властивостей транзистора.

Отже, в першу чергу нам необхідно вибрати транзистор. Вхідними даними для вибору транзистора є робоча частота f=90 МГц і потужність в навантажені, яку ми за рекомендаціями беремо в 1,1¸1,2 рази більше Р₁ =(1,1 – 1,2)Р_н , враховуючі можливі втрати на розсіювання. Отже Р₁ =0,18 Вт

Користуючись даними рекомендаціями і обмеженнями вибираємо транзистор великої потужності, середньої частоти КТ 805Б

Для реалізації резонансного підсилювача потужності враховуючи рекомендації і обмеження, а також те, що транзистор великої потужності ми обираємо Н – схему РПП з спільним емітером (дане включення дозволяє отримати більший коефіцієнт потужності і меншу реакцію вхідного кола на вхідне)

Вольт – амперні характеристики транзистора КТ 805Б

Ik mA

Uke ,В

			Uбе ,В

Розрахунок резонансного підсилювача потужності

1. Визначимо ємність активної області колекторного переходу.

С_ка =С_к /(1+К_с ) = ()=1,36пФ

2. Визначимо ємність пасивної області колекторного переходу з врахуванням ємності між виводами колектора і бази.

С_кп =С_к - С_ка = (4,1-1,36)*10^-12 =2,74пФ

3. Так як t _к =r ¢ _б *С_ка , знаходимо омічний опір бази.

r ¢ ===16,09 Ом

4. Знаходимо омічний опір емітера

r ¢ ===0,766Ом