Передатчик транкинговой цифровой связи TETRA. Передатчик транкинговой цифровой связи tetra
![]()
|
3.2 Расчёт усилителя мощностиРасчет коллекторной цепи: Расчет коллекторной цепи обычно ведется при заданной колебательной мощности Р1 (в двухтактных генераторах – при заданной мощности Р1, приходящейся на один транзистор) и определенном напряжении коллекторного питания, а в ряде случаев – при заданном нагрузочном сопротивлении Rэк. Расчет коллекторной цепи транзистора необходимо вести с учетом возможности рассогласования нагрузки. Для оконечного каскада передатчика нагрузкой является фильтр гармоник, построенный на. Нагрузкой предоконечного является входное сопротивление оконечного каскада. Потери будут минимальны, работать на 2 Вт будет ПАВ-фильтры успешно применяются в приемопередатчиках, при дуплексной передаче и в гетеродинах благодаря малому размеру, а также продолжительному сроку службы. Так как входное сопротивление фильтра ПАВ в диапазоне рабочих частот может отличаться от номинального поэтому и потерь как таковых будет немного Входное сопротивление фильтра ПАВ в диапазоне рабочих частот может отличаться от номинального Rн.ном= Rк. Область возможных отклонений ∆Zн относительно Rн.ном определяется допустимым коэффициентом бегущей волны в нагрузке КБВн (или коэффициентом стоячей волны КСВн=1/ КБВн). К оконечному каскаду фильтр ПАВ подключается через согласующие цепи передатчика, которые проектируются на заданный КБВф в рабочей полосе частот. Для оценки результирующего рассогласования, создаваемого этими последовательно включенными цепями, нагруженными на комплексное сопротивление Zн, надо в диапазоне рабочих частот fн…fв рассчитать результирующее входное сопротивление Zвх, а затем оценить минимальный КБВвх на входе как наибольшее отклонение ׀∆Zвх׀ входного сопротивления Zвх относительно номинального сопротивления Rвх.ном, равного Rэк для транзисторов оконечного каскада. Поскольку расчет Zвх оказывается очень трудоемким, ограничиваются приближенной оценкой КБВвх min Значение КБВвх min в оконечных каскадах не должно быть ниже 0,5…0,6; а в предоконечном и предварительных каскадах допустимое снижение КБВвх min до 0,2…0,5. Принципиальная схема этого каскада представлена на рисунке 3.7 В качестве усилительного элемента используем биполярный транзистор 2Т941А. Для получения заданной мощности используем два транзистора 2Т941А, включенные параллельно в классе В, по схеме с общим эммитером. Принципиальная схема каскада показана на рисунке 3.7 ![]() Рисунок 3.7– Принципиальная схема оконечного каскада УМ 1. Амплитуда первой гармоники напряжения UК1 на коллекторе ![]() ![]() ![]() (3.1) ![]() где напряжение коллекторного питания ЕК=5В. При полном использовании транзистора по напряжению (UКmax ≤Uк доп) из условия ЕК= Uк доп- UК1max= Uк доп-(1,2…1,3) UКгр, где коэффициент 1,2…1,3 учитывает увеличение UК1 при переходе в перенапряженный режим, и принимая UКгр=(0,7…0,9)Ек, определяем ЕК≤(0,45…0,54) Uк доп , (3.2) 5 ≤ 0,45*30 5 В < 13,5 В 2. Максимальное напряжение на коллекторе не должно превышать допустимого: UКmax= ЕК+ (1,2…1,3) UК1гр≤ Uк доп, (3.3) UКmax=5+1,2∙ 3.704=9.444 В 9.444 В<30 В Амплитуда первой гармоники коллекторного тока: ![]() ![]() ![]() Постоянная составляющая коллекторного тока: ![]() ![]() ![]() 0,287 А ![]() ![]() 5. Максимальный коллекторный ток: ![]() ![]() ![]() 0,897 А < 1 А 6. Максимальная мощность, потребляемая от источника коллекторного питания: ![]() ![]() ![]() 7. Коэффициент полезного действия коллекторной цепи при номинальной нагрузке: ![]() ![]() ![]() 8. Максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе транзистора: ![]() ![]() ![]() 9. Номинальное сопротивление коллекторной нагрузки (в двухтактных генераторах для транзистора в одном из плеч): ![]() ![]() ![]() Расчет входной цепи транзистора: Приводимая ниже методика расчета входной цепи для схем с ОЭ справедлива на частотах до (0,5…0,8)fт. Если рабочая частота оказывается выше, то следует брать более высокочастотный транзистор. Для транзисторов СВЧ (f≥500…1000МГц) существенную роль играют LC-элементы, образующиеся между кристаллом и корпусом транзистора. Это относится и к более низкочастотным транзисторам, внутри корпуса которых встроены согласующе -трансформирующие LC-цепи. При расчете входной цепи транзистора с ОЭ предполагается, что между базовым и эмиттерным выводами транзистора по ВЧ включен резистор Rдоп, сопротивление которого ![]() ![]() ![]() Амплитуда тока базы ![]() ![]() где χ=1+γ1(θ)*2π*fТ*CК*RЭК , ![]() ![]() ![]() 2. Напряжение смещения на эммитерном переходе ![]() ![]() Если ׀ЕБ׀≥ ![]() ![]() Напряжение Еотс принимают равным 0,5…0,7В – для кремниевых. ![]() 0,65В < 3В 3. Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе ![]() ![]() ![]() 3. Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов ![]() ![]() ![]() ![]() 5. В эквивалентной схеме входного сопротивления транзистора на рисунке 3.8 LвхОЭ, rвхОЭ, RвхОЭ и СвхОЭ находятся по формулам ![]() Рисунок 3.8 – Эквивалентная схема входной цепи транзистора ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 6.Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора Zвх=rвх+jxвх: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 7. Входная мощность ![]() ![]() ![]() 8. Коэффициент усиления по мощности транзистора ![]() ![]() ![]() Полученный коэффициент усиления больше предусмотренного в расчете структурной схемы усилителя мощности. 30> |