1 Расчет оконечного каскада (ОК)

• Название: 1 Расчет оконечного каскада (ОК)
• Дата: 27.11.2021
• Размер: 158.34 Kb.
• Имя файла: М.docx
• Тип: Документы; #283761

1.1.1. Расчет оконечного каскада (ОК)

Исходные данные:

Мощность в антенне Р_А=60Вт

Рабочая частота f_раб=28МГц

Определяем требуемую мощность транзистора модулируемого каскада (в данном случае оконечного каскада) :

_ =0.85 _кс =0.85


(1.27)

Где Р_ок – мощность на коллекторе оконечного каскада.
Выбираю транзистор 2Т957А (3 том Петухов 460 стр)

1.1.2. Выбор активного элемента

Транзистор оконечного каскада выбирается, исходя из требуемой мощности в максимальном режиме и заданной рабочей частоты f_раб.

Для максимального использования активного элемента биполярный транзистор применяется в области высоких частот и выбирается, исходя из заданной частоты /1/:
f_Т >f_раб> 3f_β

где |h_21э|_спр – модуль коэффициента усиления по току, измеренный на частоте f_спр.
Для транзистора 2Т957А :

=

(h_21э0=50)


Коэффициент усиления по току на рабочей частоте:

= (1.32)




Проверим справедливость неравенства:

f_Т >f_раб> 3f_β

Для 2Т957А 99 ∙10⁶ >46 ∙10⁶> 3∙ 1.98∙ 10⁶

Для проверки получения на выбранном транзисторе возможной мощности воспользуемся формулой через предельные допустимые параметры транзистора.

(1.33)

<sub>где

α1 - коэффициент Берга, при θ = 90◦ α1=0.5</sub>

– крутизна критического режима.
Рассчитаем r_нас по одной из формул в зависимости от приведённых параметров в справочнике:

Для 2Т957А

_(1.34г)

,

₌2.3915
где Р_вых – выходная мощность, измеренная при U_КЭ.

Рассчитаем мощность ф. (1.33) при использовании транзистора 2Т957А


Требуется 83.045

Транзистор 2Т957А подходит.
Поскольку запас по мощности большой, уточним режим работы транзистора:
Выбираем напряжение питания

Е_К – напряжение питания, выбирается из следующего выражения:

30 (1.35)
Подбирая E_к , I_Кmax

Допустим

зададим E_к=30В, I_Кmax=13.70А,

определим возможную мощность:



По заданию требуется Р_ОК=83.045 Вт, т.е. транзистор 2Т957А подходит.
2.2. Определим коэффициент усиления по мощности:
Целесообразно выбрать такой транзистор, у которого в результате расчета

25…30 > K_P > 1,5
Рассчитываем коэффициент усиления по мощности по следующей формуле:
(2.4)

Kp=
где ƒ_max – максимальная частота усиления по мощности биполярного транзистора.
2.1.7.Максимальная частота усиления мощности f_max.
(2.30)

(2.30а)

Т.к. в справочнике приведено полное входное сопротивление
Zвх=(
2.4. Входная мощность


Все параметры сведем в таблицу.

Ikmax, А	Eк, В	КР	Pок, Вт	Pвх, Вт
13.7	30	6.57	83.13	12.6529

Итак, все параметры ОК каскада определены и отвечают требованиям устойчивой работы каскада, требуемой мощности, высокого КПД.

Расчет предоконечного каскада
Выходная мощность ПредОК с учётом потерь в КС:



Далее расчет параметров производится аналогично расчёту ОК.
Выбираю транзистор КТ967А (4т. Петухов, стр. 482)
1.1.2. Выбор активного элемента

Транзистор оконечного каскада выбирается, исходя из требуемой мощности в максимальном режиме и заданной рабочей частоты f_раб.

Для максимального использования активного элемента биполярный транзистор применяется в области высоких частот и выбирается, исходя из заданной частоты /1/:
f_Т >f_раб> 3f_β

где |h_21э|_спр – модуль коэффициента усиления по току, измеренный на частоте f_спр.
Для транзистора КТ967А:

fт=240МГц

(h_21э0=30 fт=240МГц)=1.533 МГц


Коэффициент усиления по току на рабочей частоте:

= (1.32)




Проверим справедливость неравенства:

f_Т >f_раб> 3f_β

Для КТ967А 240 ∙10⁶ >28 ∙10⁶> 3∙ 1.533 ∙ 10⁶

Для проверки получения на выбранном транзисторе возможной мощности воспользуемся формулой через предельные допустимые параметры транзистора.

(1.33)

<sub>где

α1 - коэффициент Берга, при θ = 90◦ α1=0.5</sub>

– крутизна критического режима.
Рассчитаем r_нас по одной из формул в зависимости от приведённых параметров в справочнике:

Для КТ967А

_(1.34г)

,

=8.5034
где Р_вых – выходная мощность, измеренная при U_КЭ.

Рассчитаем мощность ф. (1.33) при использовании транзистора КТ967А




Требуется 14.886

Транзистор КТ967А подходит.
Поскольку запас по мощности большой, уточним режим работы транзистора:


Выбираем напряжение питания

Е_К – напряжение питания, выбирается из следующего выражения:

(36/2=18) (1.35)
Подбирая E_к , I_Кmax

Допустим

зададим E_к=12В, I_Кmax=5.23А,

определим возможную мощность:



По заданию требуется Р_ОК=14.886 Вт, т.е. транзистор КТ967Аподходит.
2.2. Определим коэффициент усиления по мощности:
Целесообразно выбрать такой транзистор, у которого в результате расчета

25…30 > K_P > 1,5
Рассчитываем коэффициент усиления по мощности по следующей формуле:
(2.4)

Kp=
где ƒ_max – максимальная частота усиления по мощности биполярного транзистора.
2.1.7.Максимальная частота усиления мощности f_max.
(2.30)

(2.30а)

Т.к. в справочнике приведено полное входное сопротивление

Zвх=(


2.4. Входная мощность


Все параметры сведем в таблицу.

Ikmax, А	Eк, В	КР	Pок, Вт	Pвх, Вт
5.23	12	12.589	14.886	1.1919

Итак, все параметры ОК каскада определены и отвечают требованиям устойчивой работы каскада, требуемой мощности, высокого КПД.