Расчёт каскадов радиопередатчика на биполярных транзисторах
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
? целом.
Недостатки транзисторных передатчиков, прежде всего, связаны с высокой стоимостью мощных транзисторов из-за чрезвычайно сложной технологии их производства. Другие их недостатки по сравнению с лампами определяются малой мощностью одного транзистора и высокой чувствительностью их к перегрузкам. Транзисторы, как правило, не допускают даже кратковременных перегрузок по токам, по напряжениям и по рассеиваемой на них мощности. Отсюда критичность к рассогласованиям с нагрузкой, к изменениям режимов работы и т. д. Им присуща большая склонность к паразитным колебаниям и, главное, выход из строя при их появлении, а также из-за наведенных ЭДС (атмосферное электричество, от других передатчиков). Все это зачастую требует сравнительно сложных схем сложения мощностей на выходе передатчика и создание систем защиты транзисторов от превышения напряжений, температуры при работе в изменяющихся условиях (изменения нагрузки, питания, охлаждения и др.) и вследствие этого снижается надежность передатчика в целом.
1. Расчёт выходного каскада на заданную мощность
Определяем необходимую колебательную мощность выходного каскада
Выбираем для выходного каскада транзистор КТ940, имеющий допустимую мощность рассеяния на коллекторе .
Параметры транзистора:
граничная частота усиления по току
среднее во времени значение коэффициента усиления тока
крутизна линии граничного режима
напряжение отсечки
ёмкость эмиттерного перехода
ёмкость коллекторного перехода
допустимое обратное напряжение на базе
индуктивность базового выхода
индуктивность эмиттерного выхода
Определяем значение частоты, на которой модуль коэффициента передачи тока |?| уменьшается в раз по сравнению со статическим коэффициентом ?0 (транзистор включён по схеме с общим эмиттером)
Определяем возможную величину напряжения источника питания коллекторной цепи
выбираем рекомендуемое значение .
Выбираем угол отсечки коллекторного тока . Тогда коэффициенты Берга имеют значения:
Выбираем высоту импульса коллекторного тока
принимаем .
Граничное значение коэффициента напряжённости режима
Амплитуда 1-й гармоники коллекторного напряжения
Амплитуда 1-й гармоники коллекторного тока
Постоянная составляющая коллекторного тока
Колебательная мощность (по 1-й гармонике)
Потребляемая мощность
Мощность рассеивания на коллекторе
КПД выходного каскада (электронный КПД коллекторной цепи)
Амплитуда 1-й гармоники управляющего заряда
Наименьшее мгновение значения напряжения на эмиттерном переходе
Постоянная составляющая напряжения на эмиттерном переходе
Амплитуда 1-й гармоники напряжения на эмиттерном переходе
Необходимое сопротивление коллекторной нагрузки
Расчётный параметр
Амплитуда 1-й гармоники базового тока
Сопротивление корректирующего резистора
Часть входной мощности, обусловленной потерями на корректирующем резисторе
Активная часть входного сопротивления
Часть входной мощности, обусловленной потерями на входном сопротивлении
Суммарная входная мощность каскада
Коэффициент усиления по мощности
Входная индуктивность
Входная ёмкость
Сопротивление, шунтирующее входную цепь
2. Расчет цепи смещения выходного транзистора
Рис 2. Схема смещения от источника питания
Применяя схему (рис.2), можно установить требуемый режим по постоянному току при выполнении условий
и
Отсюда
;
Выбираем R1 = 640 Ом; R2 = 60 Ом. При этом на базе действует фиксированное смещение, равное Uотс (за счет делителя напряжения R1R2), и автосмещение за счёт постоянной составляющей базового тока
При этом параметры делителя обеспечивают и коррекцию частотной зависимости Кu при закрытом эмиттерном переходе.
Для стабилизации фиксированного смещения при изменении Uотс в диапазоне температур вместо R2 можно применить диод, изготовленный из того же материала, что и транзистор. При открытом диоде напряжение на нём сохраняется равным Uотс в широком диапазоне изменения внешних условий.
3. Расчет выходной согласующей цепи
В соответствии с заданным сопротивлением нагрузки Rn = 50 Ом. Из расчета Rk = 2,43 Ом; из параметров транзистора Ck = 55 пФ.
Применим для согласования выходного сопротивления генератора с нагрузкой П-образную инвертирующую цепь (рис 3).
Рис 3. Выходная согласующая цепь мощного усилителя.
Характеристическое сопротивление согласующей цепи (ЦС)
Ёмкости ЦП
С учётом выходной емкости транзистора
Индуктивность ЦС
Коэффициент фил?/p>