Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-12-09 | 352 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Определим параметры транзисторов:
2.3.1. Входное сопротивление рассчитывается по одной из следующих формул А,Б,В,Г,Д в зависимости от имеющихся в справочнике данных.
(2.1)
(2.2)
А. Если в справочнике имеется
КТ927А:
Для данного тр-ра
Модуль входного сопротивления:
(2.3)
(2.3а)
(2.4)
(2.4а)
Б. Если имеется входная характеристика, с её помощью определяем .
Известна высота импульса коллекторного тока:
2Т…
Из ф.(1.16а,1.16б)
Определим соответствующую высоту импульса базового тока:
IБ max = (2.6)
где по ф. (1.13)
Проверим
(см. справочник,предельные экплуатационные данные)
(2.7)
Модуль входного сопротивления рассчитывается по одной из формул (2.2,2.4,2.4а), где из ф.(2.8) и (2.8а).
СК – емкость коллекторного перехода приводится в справочнике.
2Т912А:
СК[пФ]=200 (2.14)
SП – крутизна поэмиттерному переходу /5/:
2Т912А:
(2.16)
(2.16а)
IK1 – ток первой гармоники коллекторного тока
(2.17)
α1(θ) – коэффициент разложения импульсов коллекторного тока в зависимости от угла отсечки θ, обычно для ГВВ задают режим θНЧ ~ ()
IKmax – высота импульса коллекторного тока, выбирается в зависимости от требуемой мощности, из пункта п.Б.,ф.(2.5).
tП – температура перехода [◦С] (см. справочник, предельные эксплуатационные данные) для выбранного транзистора tП=1600С, если в справочнике не указана, то можно задаться ее величиной в зависимости от материала транзистора.
Таблица 5.
Транзистор | Кремниевый Si | Германиевый Ge |
tП |
2.3.2. Сопротивление эмиттера rэ рассчитывается по формуле:
(2.18)
(2.18а)
(2.19)
(2.19а)
Модуль входного сопротивления рассчитывается по одной из формул (2.2,2.4,2.4а), где из ф.(2.11).
|
2.3.3. L – индуктивность выводов, если нет данного параметра в справочнике, то
L~ (1…1,5) [ ] ∙ ℓ [мм], (2.21)
где ℓ– длина вывода, определяется из чертежа выбранного транзистора.
Или из справочника известно:
2Т…:
LБ =2.3 нГн
LЭ =2нГн
Входная мощность
Все параметры сведем в таблицу.
Ikmax, А | Eк, В | КР | Pок, Вт | Pвх, Вт |
6.07 | 4.78 | 80.001 | 16.737 |
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.
Выбор активного элемента
Транзистор оконечного каскада выбирается, исходя из требуемой мощности в максимальном режиме и заданной рабочей частоты fраб.
Мощность, которую можно будет получить при выборе данного транзистора, будет примерно равна:
Рвых≈(1…1,3)∙Ррасс, (1.28)
где Ррасс - мощность рассеивания на коллекторе.
При fраб → fт – Рвых ↓, Кр ↓, то режим устойчивый;
При fраб → fβ – Рвых ↑, Кр ↑, то режим неустойчивый.
Также получение большой мощности приводит к снижению надежности транзистора.
По мощности подходят транзистор 2Т955A. (см. справочники).
Для максимального использования активного элемента биполярный транзистор применяется в области высоких частот и выбирается, исходя из заданной частоты /1/:
f Т >fраб> 3f β
где f β – частота, на которой коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ падает до уровня 0,707 от статического низкочастотного коэффициента усиления по току, приведенного в справочнике.
f T – граничная частота приводится в справочнике, если f T не указана, то ее можно определить по формуле:
= (1.29)
где | h21э | спр – модуль коэффициента усиления по току, измеренный на частоте f спр.
Для транзистора 2Т955A:
|
(1.30)
Используем =35(см. спр-к).
Или
Статический коэффициент по току
= (1.31)
Коэффициент усиления по току на рабочей частоте:
= (1.32)
Проверим справедливость неравенства:
f Т >fраб> 3f β
Для 2Т955A 3 ∙108>30 ∙106> 3∙ 8.571∙ 106
Условие выполняется, расчёт можно продолжать.
h21э0 |
0,707h21э0 |
fβ |
fТ |
f |
h21э |
Рис.3. Зависимость коэффициента усиления по току от частоты.
Для проверки получения на выбранном транзисторе возможной мощности воспользуемся формулой через предельные допустимые параметры транзистора.
(1.33)
где
α1 - коэффициент Берга, при θ = 90◦ α1=0.5
– крутизна критического режима.
Рассчитаем rнас по одной из формул в зависимости от приведённых параметров в справочнике:
Для 2Т… в справочнике,
а) rнас указано в справочнике
rнас[Ом]=0.15Ом (1.34а)
или
б) UКЭнас, IКнас – напряжение и ток в режиме насыщения, указаны в справочнике
(1.34б)
или
в)
Если в справочнике приведена выходная характеристика, то сопротивление насыщения можно определить (см.рис.5б и П.2) по формуле:
(1.15в)
i |
Iк мах |
S |
iк |
iБ |
Е' Е'Б |
UБЭраб |
SБ |
IБ мах |
UБЭ |
Нагрузочная прямая |
iк |
Iк мах |
UКЭост |
Ек |
Uк |
IБ мах |
а) б)
Рис.5.
а) Входная, проходная б) выходная характеристики биполярного транзистора
где SБ – крутизна входной характеристики касательная в рабочей точке IБмах,
E'Б »Е',
E'Б – напряжение отсечки базового тока,
Соответствуют выбранному режиму IКmах и IБmах = |
UКЭосткр– остаточное напряжение К-Э,
UБЭраб– напряжение Б-Э
или
г)
Если в справочнике нет сведений о параметрах насыщения или выходной характеристики, но имеется выходная мощность, измеренная при напряжении UКЭ, то сопротивление насыщения можно определить по формуле:
(1.34г)
,
где Рвых – выходная мощность, измеренная при UКЭ.
Рассчитаем мощность ф. (1.33) при использовании транзистора 2Т955A
Требуется 19.691(см. ф.(1.27)).
Транзистор 2Т955A подходит.
Поскольку запас по мощности большой, уточним режим работы транзистора.
Выбираем напряжение питания
ЕК – напряжение питания, выбирается из следующего выражения:
|
(1.35)
- максимально допустимое напряжение К-Э (приводится в справочнике).
В выражении (1.35) берется равенство, если требуется максимальная мощность с выбранного транзистора, и менее, если требуется меньшая мощность, а другие типы транзисторов не подходят, но и слишком маленькое напряжение питания задавать нельзя, так как существует остаточное напряжение и при малых напряжениях питания, транзистор не будет работать рис.10б.
(ЕК >UКЭост; UВЫХ ≈ ЕК - UКЭост).
Подбирая E к , IКmax
Допустим
зададим E к=28.7В, IКmax=5.5А,
определим возможную мощность:
По заданию требуется РОК=19.691Вт, т.е. транзистор 2Т955A подходит.
2.2. Определим коэффициент усиления по мощности:
, (2.2)
где параметры со штрихом K'P, f ', E'K, P'1 – параметры выбранного транзистора, приведенные в справочнике, (генератор может иметь коэффициент усиления K'P на частоте f ' при питании E'K, при этом на коллекторе данного транзистора можно получить мощность P'1),
ƒраб – рабочая частота,
P1 – требуемая мощность,
EK – задаваемое напряжение питания.
При расчете Кр следует задавать режимы, близкие к справочным, большой запас по частоте может привести к неустойчивой работе генератора.
Напряжение питания должно выбираться:
(2.3)
где – максимально допустимое напряжение К-Э, приведенное в справочнике.
В выражении (2.3) берется равенство, если требуется максимальная мощность с выбранного транзистора, и менее, если требуется меньшая мощность, а другие типы транзисторов не подходят, но и слишком маленькое напряжение питания задавать нельзя, так как существует остаточное напряжение и при малых напряжениях питания, транзистор не будет работать рис.10б. .
Получение мощности P1>P'1 приводит к снижению надежности транзистора. Целесообразно выбрать такой транзистор, у которого в результате расчета
ф. (2.2);
25…30 >KP> 1,5
По формуле (2.2) коэффициент усиления по мощности можно определить для биполярных транзисторов, у которых приведены необходимые параметры в справочнике. К сожалению, такие параметры имеются только для мощных высокочастотных транзисторов. В таких случаях рассчитывают коэффициент усиления по мощности /3.4/ по следующей формуле:
|
(2.4)
где ƒmax– максимальная частота усиления по мощности биполярного транзистора.
2.1.7.Максимальная частота усиления мощности fmax.
Поскольку при расчете ГВВ транзистор используется в области высоких частот, на параметры транзистора влияет его инерционность, т.е. на энергетические показатели ГВВ: выходная мощность, КПД, коэффициент усиления по мощности уменьшаются. Поэтому при определении f maxнеобходимо учитывать инерционность транзистора и работу ГВВ в режиме с отсечкой коллекторного тока θВЧ/4/:
(2.30)
(2.30а)
в общем случае определяется по формуле:
(2.31)
Далее производится расчет параметров выбранного транзистора
|
|
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!