Реферат: Модуль АФАР
Следует убедитьс я, что .
27. Сопротивление эквивалентной нагрузки на внешних выводах транзис тора
, где для с хемы ОЭ.
Данный рас чет ис ходил из нулевого с мещения на входном элект роде транзистора. В ряде случаев этот режим мож ет быть не оптимальным и желательно в ес ти расчет на заданный угол отс ечки (например в усилителе ОБ для стабилизации режима уменьшают угол отс ечки). Тогда, выбрав угол отсечки θ, по табл. 3.1. [1] находят коэффициент α1 (θ) и определяю т
.
Затем в п. 5 находят напряжение с мещения U в0 из соотношения
,
где берут (для выбранного θ) также из табл. 3.1 .
Ес ли напряжение с мещения должно быть запираю щим, то мо жно применить автосмещение, включив с опротивление , заблокированное конденс атором. При отпираю щем смещении требуетс я д ополнительный ис точник напряжения.
3.2. Методика расчета режима транзистора мощного СВЧ умножителя частоты
В промежуточных кас кадах радиопередающих устройств СВЧ прим еняют умножители час тоты о выходной мощнос тью до с отен милливатт. Такие СВЧ-умножители являютс я уже мощными. Умножение час тоты в них дос тигаетс я выделением нужной n- й гармоники из импульс а коллекторного тока. При рас чете режима транзистора, работаю щего на час тотах 108 ... 109 Гц (с отни МГц), ис пользуют кус очно-линейную модель транзистора. При этом дополнительно учитывают индуктивнос ти выводов транзис тора, емкость закрытого эмиттерного перехода и потери в материале коллектора. Предполагают, что транзис тор включен по схеме с общей базой (ОБ) и возбуждается от генератора гармоничес кого тока. С хема ОБ обес печивает лучшие энергетичес кие параметры мощного умножителя СВЧ, чем с хема с общим эмиттером (ОЭ). В с хеме ОЭ за с чет обратной с вязи через емкость С к импульс коллекторного тока деформируетс я и имеет малые коэффициент формы gn (θ), а с ледовательно, и КПД, и мощнос ть в нагрузке.
Выходная мощн ость умножителя ограничена нес колькими факторами. К ним относ ятс я предельно допус тимые значения обратного напряжения на эмиттерном переходе U бэ доп и мо щнос ти рассеяния , а также критичес кий коллекторный ток I кр .
При выборе угла отсечки надо учитывать следующее. Пиковое обратное напряжение U бэ пик ув еличиваетс я при уменьшении угла отсечки θ, что может ограничить мощнос ть, отдаваемую умножителем час тоты. При больших углах отс ечки уменьшаетс я КПД и рас тет рас с еиваемая мощнос ть Р к , что может привес ти к нереализуемости режима транзис тора. Ес ли при оптимизации мощнос ти умно жителя час тоты опиратьс я только на ограничения по коллекторному току, с читая макс имальный i к max =I кр , то оптимальн ым углом отс ечки при n =2 оказываетс я θ=60° , а приn =3 — θ = 40° . При этих углах отс ечки КПД будет дос таточно выс оким, но надо не допус тить превышения U бэ доп . Поэтому час то угол отс ечки и для n =2 , и n =3 выбирают равным θ=60°.
Рас чет режима транзис тора ведут на заданную выходную мощнос ть транзис тора P вых n на рабочей час тоте nf , определенную по выходной мощнос ти умножителя P вых n и КПД его выходной с огласую щей цепи hк вых : Р вых n =Р вых /hк вых .
Для расчета используем методику, которая имеет в своей основе следующие допущения:
· интервал рабочих частот соответствует неравенствам: , ;
· транзистор возбуждается от генератора гармонического тока;
· крутизна по переходу S п считаетс я вещественной;
· напряжение на коллекторе — гармоничес кое;
· с хема включения транзис тора — ОБ;
· влиянием индуктивности общего вывода транзис тора L б пренебрегают.
Исходя из заданных P вых n и nf по справочникам выбирается транзистор с учетом выполнения ус ловий и . Вследствие больших потерь в материале коллектора на верхних частотах транзистора целес ообразно выбирать транзистор с запасом по выходной мощности P вых n примерно в 2,0… 2,5 раза. Параметры выбранного транзистора рекомендуется свести в таблицу в следующем порядке:
, Вт;
, МГц;
, В;
U кэ доп , В;
U бэ доп , В;
, В;
I кр , А;