Расчёт усилителя мощности (4).

 

Исходные данные:

· выходная мощность: Вт.

При расчёте транзистора Р₁ (мощность, которую должен отдавать транзистор оконечного каскада в режиме усиления) будем принимать равной 10.2 Вт для обеспечения выходной мощности 8.7 Вт с учётом потерь.

· рабочая частота: 143 МГц.

 

Для усилителя мощности выбираем транзистор 2t934Б.

 

Оценим усиление транзистора на заданной частоте с учётом типовых значений:

 

раб.частота (МГц)	мощность (Вт)	kp	КПД (%)	Напряжение питания (В)	Схема включения
	>12	4…7	>50		ОЭ

 

Для худшего случая примем k_{p типовой}=4. Коэффициент усиления по мощность k_p=4 невелик и изменяется приблизительно пропорционально квадрату частоты:

По принятому КПД цепей согласования (межкаскадных связей), равному 0.8, определим мощность, необходимую для возбуждения оконечного каскада (т.е. усилителя мощности):

 

Оценим возможность применения выбранного транзистора при заданной рабочей температуре . Используя КПД транзистора, рассчитаем потери мощности на коллекторе:

Исходя из максимальной температуры перехода определим:

Таким образом, условия температурного режима выполняются.

 

Параметры транзистора и вводимые значения:

 

f=143

P=10.2

ОЭ

 

fГ=1000	h21Э=75	Sкр=0.66
ЕК=28	E’=0.7
UКЭ ДОП=60	UЭБ ДОП=4	Ik0MAX=2
RПК=8.8	ТП=160	ТК=40
сЭ=115	сКА=2.9	сК=8.6
rБ=1.9	rЭ=0	rК=2
LБ=3.1	LЭ=1.2	LК=2.5

 

Пассивная ёмкость коллекторного перехода:

 

с_КП=с_К-с_КА=5.7

 

 

 

Расчёт транзисторного усилителя мощности:

 

1. мощность, развиваемая эквивалентным генератором (ЭГ) тока на выходе транзистора:

 

2. крутизна линии граничного режима:

 

3. коэффициент использования транзистора по коллекторному напряжению в граничном режиме:

 

4. амплитуда напряжения ЭГ:

 

5. амплитуда тока первой гармоники ЭГ:

 

6. пиковое напряжение на коллекторе:

 

7. сопротивление нагрузки ЭГ:

 

8. крутизна по переходу:

 

9. сопротивление рекомбинации неосновных носителей:

 

10. крутизна статической характеристики транзистора:

11. угол отсечки импульса ЭГ:

12. коэффициенты разложения для нулевой и первой гармонических составляющих:

 

13. пиковое обратное напряжение на эмиттерном переходе:

U_{ЭБ ДОП}=

 

14. управляющий ток:

 

15. ток эмиттера:

 

16. напряжение на сопротивлении r_Э с учётом индуктивности L_Э:

 

17. первая гармоника напряжения на переходе:

 

18. напряжение на активной ёмкости коллекторного перехода c_KA:

 

19. ток через ёмкость c_KA:

 

20. ток через сопротивление r_Б:

 

 

21. напряжение на r_Б:

 

22. напряжение на пассивной ёмкости коллекторного переходе с_КП:

 

23. ток через ёмкость с_КП:

 

24. сопротивление потерь коллектора r_К, приведённое к параллельному эквиваленту относительно пассивной емкости коллекторного перехода:

 

25. ток источника возбуждения транзистора:

 

26. напряжение на индуктивности вывода базы:

 

27. напряжение возбуждения транзистора:

 

28. первая гармоника тока коллектора:

 

29. амплитуда напряжения на нагрузке:

 

30. входное сопротивление и входная проводимость для первой гармоники:

31. мощность возбуждения – выходная мощность предыдущего каскада:

 

 

32. мощность в нагрузке:

 

33. постоянная составляющая тока коллектора:

 

34. потребляемая мощность:

 

35. коэффициент полезного действия:

 

36. коэффициент усиления по мощности:

 

37. допустимая мощность рассеяния транзистора:

 

38. рассеиваемая мощность в транзисторе:

 

 

39. сопротивление нагрузки на внешних выводах транзистора: