Расчет выходной цепи транзистора.

Вообще в формулу стоит подставлять E_к =E_п – (0.1 – 0.5 В), тем самым учитывая потери в блокировочном дросселе по постоянному току.

При напряжении питания в 28 В не выполняется условие

Снизим E_к до значения E_к=24 В и пересчитаем:

При E_к=24 условие не превышения максимального напряжения на коллекторе выполняется. Таким должно быть взято напряжение питания.

Работа при угле отсечки 90 градусов приводит к тому, что мы все время превышаем предельно допустимые параметры транзистора. Пожертвовав кпд, выберем θ =100.

коэф берга

- не превышает максимального тока коллектора равного 17 А. Дальнейший режим работы считаем с углом отсечки 100 градусов.

Рассчитанное эквивалентное сопротивление, на которое работает предварительный усилитель, необходимо согласовать с входным сопротивлением лампы, составляющим 1875 Ом.

Воспользуемся программой расчета написанной для П-контура и получим C1=696пФ; С2=36пФ; L=86нГн – параметры контура, согласующего предварительный усилитель и оконечный каскад. Как видно, мы снова сталкиваемся с проблемой того, что в выбранной согласующей цепочке мы не можем учесть собственную емкость лампы – теперь уже входную. Выберем Т-цепочку. L1 = 85нГн, L2 = 119нГн, Ccount = 25пФ. Воспользуемся Микрокап, чтобы проверить настройку на резонансную частоту. С помощью процедуры Stepping находим Сmicrocap=35, 5 пФ.

Расчет входной цепи транзистора.

Обычно, для компенсации реактивной (емкостной) составляющей входа транзистора ставится сопротивление R_доп, которое составляет

Сэ=2000пФ, отсюда выберем дополнительное сопротивление равным 0.5 Ом.

С_к=330пФ, t_к=r_б*С_к=40пс, =0.12 Ом,

Амплитуда напряжения на базе:

U_б ≈ ≈ 1 В

Мощность на входе усилителя:

P_вх ≈ ≈ 1 Вт.

 

Мощность, требуемая для возбуждения каскада предварительного усиления, составляет 1 Вт. Потребуется еще один каскад (1-ый) предварительного усиления, выполняющий усиление сигнала с мощностью 20мВт, поступающего от ФРС до уровня 1 Вт. Такой каскад может быть также выполнен по схеме с общим эмиттером. Угол отсечки для 1-ого каскада можно выбрать равным 180 градусам.

Для дросселя в цепи питания и разделительных емкостей рассуждения аналогичны приведенным в пункте 5, таким образом, получим Lдр=15мГн, С_р=7нФ.

Заключение.

Результирующая схема представлена на рис.7.2 (стр. 25-а).

 

При проектировании передатчика удалось выполнить техническое задание, передатчик имеет выходную мощность не менее 6кВт.

 

Рассчитаем значение промышленного кпд, в котором учтем мощность, рассеиваемую ПУ(основной вклад вносит последний каскад ПУ), мощность, требуемую для накала лампы, а также попытаемся оценочно учесть мощность охлаждения. Согласно [2] (гл.8, парагр.8.9) мощность охлаждения Р_ох можно оценить как Р_ох = (0.05-0.1)*Р₀. Так, можем рассчитать промышленный кпд:

 

Для радиовещательных передатчиков нижняя граница промышленного кпд установлена равной 0.6. Таким образом, разработанный передатчик удовлетворяет стандарту по промышленному кпд.

 

 

 

 

Приложение 1.

Приложение 2.

 

Приложение 3.

Программа:

R1=2735;

R2=75;

R0=R2/3;

w=2*pi*91.5e6;

A=R1/R0;

B=R2/R0;

Xc1=R1/((A-1)^(1/2))

Xc2=R2/((B-1)^(1/2))

XL=R0*((A-1)^(1/2)+(B-1)^(1/2))

C1=1/(w*Xc1)

C2=1/(w*Xc2)

L=XL/w

w0=1/((((L*C1*C2)/(C1+C2)))^(1/2));

f0=w0/(2*pi)

kpd=1/(1+(XL/(R0*100)))

Результаты вычислений:

C1 = 6.6215e-012

C2 = 3.2798e-011

L = 5.1424e-007

 

 

Приложение 4.

 

Qxx=250; %добротность ненагруженного п-контура (добротность холостого хода)

Q=8; %эквивалентная добротность нагруженного п-контура, нагруженного сопротивлением нагрузки Rn

f0=91.5e6; %резонансная частота которая должна получиться

w=2*pi*f0;

Reqv=2735%сопротивление, которое чувствует активный элемент в расчитанном режиме работы

Rn=75%сопротивление нагрузки (фидер+антенна)

kpd=1-Q/Qxx; %кпд п-контура

N=Reqv/Rn; %коэффициент трансформации сопротивлений

Qkr=(kpd*N-1)^(1/2) %надо проверить, чтобы заданная(предполагаемая) добротность Q была больше чем критическая добротность Qkr

X2=(Reqv-kpd*Rn)/(((N/kpd)*(Q^2+kpd^2+1)-N^2-1)^(1/2)-Q);

X1=(Reqv*X2)/(Q*X2-kpd*Rn);

XL1=(Rn*X2^2*Q)/(kpd*(Rn^2+X2^2));

C1=1/(w*X1)

C2=1/(w*X2)

L1=XL1/w

fexp1=1/(2*pi*((L1*C1*C2)/(C1+C2))^(1/2))

%CpF=(159.2*1000)/(91.5*X2)

%LuHn=0.159*XL1/91.5

%fexp2=1/(2*pi*((LuHn*CpF*CpF*(10^(-18)))/(CpF+CpF))^(1/2))

%X=(Reqv*Rn)^(1/2)

%C=1/(w*X)

%L=X/w

Результаты вычислений:

C1 = 4.6376e-012

C2 = 1.6959e-011

L1 = 7.0250e-007

 

Приложение 5.

Приложение 6.

2Т971А
Транзисторы 2Т971А кремниевые эпитаксиально-планарные структуры n-p-n генераторные.
Предназначены для применения в усилителях мощности, умножителях частоты и автогенераторах на частотах 50...200 МГц при напряжении питания 28 В.
Выпускаются в металлокерамическом корпусе с полосковыми выводами.
Внутри корпуса имеется согласующее LС-звено.
Тип прибора указывается на корпусе.
Масса транзистора не более 9 г.

Основные технические характеристики транзистора 2Т971А:
• Структура транзистора: n-p-n;
• Рк и max - Максимально допустимая импульсная рассеиваемая мощность коллектора: 200 Вт;
• fт - Частота еденичного усиления 400 МГц

• fгр - Граничная частота коэффициента передачи тока транзистора для схемы с общим эмиттером: не менее 220 МГц;
• Uкэr max - Максимальное напряжение коллектор-эмиттер при заданном токе коллектора и заданном сопротивлении в цепи база-эмиттер: 50 В (0, 01кОм);
• Uэбо max - Максимальное напряжение эмиттер-база при заданном обратном токе эмиттера и разомкнутой цепи коллектора: 4 В;
• Iк max - Максимально допустимый постоянный ток коллектора: 17 А;
• Iкэr - Обратный ток коллектор-эмиттер при заданных обратном напряжении коллектор-эмиттер и сопротивлении в цепи база-эмиттер: не более 60 мА (50В);
• Ск - Емкость коллекторного перехода: не более 330 пФ;
• Ку.р. - Коэффициент усиления мощности: не менее 3 дБ;
• Рвых - Выходная мощность транзистора: не менее 150 Вт на частоте 175 МГц;
• tк - Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте: не более 40 пс

•r_нас =0.15 Ом

 

Список литературы.

 

1. Генераторы с внешним возбуждением и автогенераторы диапазона высоких частот. Дворников А. А., Коптев Г. И., Папина Т. А., / Под ред. Г. М. Уткина – М.: Изд-во МЭИ, 1990 г. – 80 с.

 

2.Проектирование радиопередатчиков: Учеб. постобие для вузов/ В. В. Шахгильдян, М. С. Шумилин, В. Б. Козырев и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: - Радио и связь, 2003. – 656 с.

 

3. Радиопередающие устройства. Учебник для вузов/ В. В. Шахгильдян, В. Б. Козырев А. А. Луховкин и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: - Радио и связь, 1990. – 432 с.

 

4.Журнал «Радио», 1985 г., №5, стр.15

 

Электронные ресурсы:

 

5. http: //www.eandc.ru/catalog/detail.php? ID=1917 – сайт компании «электроника и связь» -электронные компоненты

 

6. http: //www.istok2.com: 9099/data/1507/ - информационно-коммерческий сайт, содержащий справочные данные радиоламп

⇐ Предыдущая12345

Поделиться:

Популярное:

1. АКТИВНАЯ, РЕАКТИВНАЯ И ПОЛНАЯ МОЩНОСТИ ЦЕПИ
2. Будет ли протекать в цепи ток, если вместо источника ЭДС включить заряженный конденсатор?
3. В цепи генераторов Г1, Г2,Г3,Г4
4. Включение RLC цепи на постоянное напряжение (апериодич процесс)
5. Включение цепи RLC на постоянное напряжение
6. Вопрос 17. Режимы работы источника напряжения. Определение потенциалов точек цепи и их расчёт. Построение потенциальной диаграммы.
7. Вопрос 24. Анализ режима работы ветви электрической цепи при изменении сопротивления этой ветви (делители напряжения Г-образный и с плавной регулировкой).
8. Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения в цепи генераторов
9. Гальванически развязанные цепи
10. Геометрическая структура эл. цепи. Топологический граф. Уравнение Кирхгофа.
11. Глава 2.6. Релейная защита, электроавтоматика, телемеханика и вторичные цепи
12. Дезоксирибонуклеиновая кислота, ее строение и свойства. Мономеры ДНК. Способы соединения нуклеотидов. Комплементарность нуклеотидов. Антипараллельные полинуклеотидные цепи. Репликация и репарация.