Расчет режима оконечного каскада РПУ

 

В заданной схеме оконечный каскад усилителя выполнен на транзисторе КТ904, который имеет следующие параметры:

Сопротивление насыщения транзистора: r_{нас ВЧ} = 1,73 Ом;

Сопротивление материала базы r_б= 3 Ом;

Постоянная времени коллекторного перехода: τ_K = 15 пс;

Сопротивление эмиттера: r_э ≈ 0,0 Ом;

Коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ: β_о = 24;

Граничная частота усиления по току в схеме с ОЭ: f _т = 350 МГц;

Барьерная емкость коллекторного перехода: С_к = 12 пФ;

Барьерная емкость эмиттерного перехода: С_э = 124 пФ;

Индуктивность эмиттерного вывода: Lэ = 4 нГн;

Индуктивность базового вывода: Lб = 4 нГн;

Индуктивность коллекторного вывода: Lк = 4 нГн;

Максимальная выходная мощность: Р_max = 5 Вт;

Предельно допустимая постоянная величина коллекторный ток: I_k0.max =0.8 А;

Предельно допустимое напряжение коллектор-эмиттер: U_кэ.max = 40 В;

Предельно допустимое напряжение база-эмиттер: U_бэ.max = 4 В;

Напряжение отсечки: Е^’= 0,7 В;

Схема включения: ОЭ.

Расчет коллекторной цепи выходного каскада

Расчет коллекторной цепи проводится по методике, изложенной в [2], для транзистора, работающего в критическом режиме с углом отсечки – Q= 85°.

 

Исходные данные для расчета следующие:

Р₁=2,5 Вт – колебательная мощность транзистора,

В – напряжение питания коллектора,

r_{нас ВЧ} = 1,73 Ом – сопротивление насыщения транзистора,

I_{к0. max} = 0,8 А – допустимая постоянная составляющая коллекторного тока;

 

Коэффициенты, зависящие от угла отсечки были рассчитаны по следующим формулам:

 

 

И при угле отсечки 85^о получились следующие значения:

 

g₀(q)=0,276

g₀(p-q)=0,363

g₁(q)=0,445

a₀(q)=0,302

a₁(q)=0,487

 

1. Коэффициент использования по напряжению в критическом режиме ;

2. Максимальное значение коллекторного тока

 

 А

 

3. Амплитуда первой гармоники напряжения на коллекторе в критическом режиме

 

 В;

 

4. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока

 А;

 

5. Постоянная составляющая коллекторного тока  А;

6. Мощность, потребляемая от источника коллекторного питания  Вт;

7. Коэффициент полезного действия коллекторной цепи

 

;

 

8. Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора

 

 Вт;

 

9. Сопротивление коллекторной нагрузки

 

 Ом;

 

Расчет входной цепи оконечного каскада

1. Величина шунтирующего добавочного сопротивления

 

 Ом;

 

2. Амплитуда тока базы

 

 А,

 

где

3. Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе

 

В

 

4. Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов

 

 

5. Напряжение смещения на эмиттерном переходе

 

 

Рис. 2 Эквивалентная схема входного сопротивления транзистора

 

6. Значения L_{вх оэ}, r_{вх оэ}, R_{вх оэ}, С_{вх оэ} в эквивалентной схеме входного сопротивления транзистора.

 

7. Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора (Z_вх=r_вх + jX_вх)

 

 

8. Входная мощность

 

 

9. Коэффициент усиления по мощности

 

 

Расчёт параметров антенны

Исходными данными для расчета параметров антенны являются

- длина антенны l_a=0.8 м,

- длина волны l=6,25 м,

- радиус антенны r=1,5 мм.

Найдем волновое сопротивление антенны:

Поскольку длина антенны меньше четверти длины волны, то

 

Найдем входное сопротивление антенны:

 

 Ом

 

где