Файл: Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 149

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

Рісчет генератора в критическом

Наименование

Символическая запись или формула

Мощность

источника

Ро —

'К(

питания

 

 

 

К. п. д. коллекторной цепи

 

 

Р а с ч е т ц е п и

в о з б у ж д е н и я

 

Амплитуда

управляю­

 

/y = W / / r Y . і » )

ЛЛ с к ом КІР

щего тока

 

 

 

 

 

 

 

 

X 1 \-l\ yJW> Dlt

 

 

/ б 1

= / у -ф» / с к = /у-(- ш С ц UK

величинь

Амплитуда

тока,

теку­

 

 

 

 

 

 

щего Через Гб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Амплитуда

возбуждаю­

 

 

 

 

 

 

 

щего тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мощность

возбуждения

Р б н = г б ( / у + ш С к а с 7 к ) 2 / 2

 

при нейтрализации

 

 

 

 

 

 

 

 

Мощность,

передаваемая

Р в н ( С К п ) =

'би « С к п

 

г б ( 7 к / 2

 

через С к п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мощность,

передаваемая

Рвв (A,) = V « г ^ э

7 і ( в ) / 2

 

через L a

 

 

 

 

.

—

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мощность

за счет

сов

=

w7

Р в а

1^к> Ls) =

Yi(e)/2

 

местного влияния С„ и L a

L 8 coC K /y . (y K

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент усиления

/ , ~ / > в н ^ Р в в ( С , ш )

+

 

по мощности

 

 

 

 

 

 

 

+ P R H ( L : , ) + Р в н ( і - и . С к )

 

 

 

 

 

+ P B U ( U + P B H ( £ ' ; M С К )

 

Дополнительная емкость

 

 

/ y ( l - C 0 s 6 )

 

^

 

 

 

0) («абя - г - с

)

 

 

на входе

 

 

 

 

 

режиме (схема

с ОЭ)

 

 

 

Размер

 

 

Примеры расчета

 

 

ность

 

 

 

 

 

Вт

0,66

0,0714

26,85

16,42

6,17

 

0,758

0,702

0,743

0,609

0,65

п ра

/ > з/7/Ро

 

 

 

 

мА

42,4

35,2'

1400

63.»

431

мА

 

 

 

 

 

мА

235

56

2860

1930

1300

Вт

0,28

0,011

2,05

1,135

0,58

Вт

0,1

0,026

1,2

0,875

0,63

Вт

0,0038

 

1,08

0,77

0,43

 

 

 

 

Вт

0,0016

 

0,635

1,37

0,58

 

1,54

2,04

5,32

2,72

2,53

пФ

0

0

0

200

0

дуктивность вывода эмиттера Ц . Входная мощность опре­ деляется как

 

 

 

 

PB X

= /?Re|Z 8 1 | / 2 ,

 

 

 

 

 

(1.59)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Увхі =

йгв + Va

 

+ UL9t

+ 0 и

+

0ГЭ1;

 

 

 

 

 

 

^ б

= (/у +

 

/соСк а

ик)гб-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ош ^j(oLs(fy

 

—

/к1);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ощ = /'foL6 / г ;

t ) r e I

= г8

(/у

— / к 1 ) ;

 

 

 

 

 

 

/ у = / г - / с о ( С к а + С к п ) У к ;

 

 

 

 

 

 

 

 

О» = Ли 2к'Э - = / у

у 1 к (в, сотв) ZK

, |30;

 

 

 

 

7

— 7 ,

э

, с < а / Ф і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£-к' э —

 

 

•

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет по этим формулам

для общего случая

затруд­

нен, однако он существенно

упрощается в практически

важ­

ном частном случае работы

при настроенной нагрузке, т. е.

когда Z K ' 9 ' = #K p, в области высоких частот ю >

Зсоу-/Э0 при

лэ = 0. После подстановки

0К — /кг

RKV

= — / 7 у —• RB

<у,(в)

в (1.59)

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* и і -

 

 

, + ( 0 j C K / ? K p Y , ( 0 )

 

 

'

(

'

^вх

= РбН

+ Рос (С«и) + Рос

(Ls)

+ Рос

(Ск ,

L J ,

 

(1 .62)

где Р б

в ==гб (/у -f-toCK a

L/K )2 /2 —мощность

на

входе

транзи­

стора при нейтрализации

обратной связи

через

L a и С к п ;

^ос ( с к п ) = го «С.ш U*Vu

+

« с к а

^ „)/2 — мощность,

переда­

ваемая

 

через

емкость

С Ш 1 ; Р о с (Ls ) =

to? L a / у

yj (в )/2 —

— мощность,

передаваемая

в коллекторную

цепь

за

счет

обратной

связи через

индуктивность

эмиттерного

вывода;

^ос (L *»с

к )в

®1ю

4 с к /у

 

Yi ( 0 ) / 2

— мощность,

пере-

53

даваемая в коллекторную цепь за счет совместного дей­ ствия этих каналов обратной связи.

Выходная мощность определяется суммой мощности, генерируемой транзистором, и мощности, передаваемой в нагрузку по цепям обратной связи:

^ ы х = ^ + 2 Р 0 С .

(1.63)

Последний пункт расчета в табл. 1.2 обусловлен необ­ ходимостью проверки величины обратного напряжения на эмиттерном переходе. Возможны такие соотношения между параметрами генератора, при которых возбуждение его током / г вызовет пробой эмиттерного перехода. В этом слу­

чае параллельно входу

транзистора следует включать до­

полнительную емкость

С д о п ,

которая

снижает величину

обратного напряжения,

так

как она

практически вклю­

чается параллельно емкости Сэ . Условие возбуждения от ис­

точника тока

при включении С д и 1 1 будет выполняться,

если

1 / ш С д о п > г б . Формула для определения

Саои

в

табл.

1.2

составлена

так, что ее отрицательные значения

соответст­

вуют отсутствию пробоя, і. е.

когда

включать С Д 0 £

) не

нужно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно

(1.62)

п (1.63)

коэффициент

усиления

по

мощности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" ° Э

Р в х

"

PfH, + ^o c

*

Poo ( C K ) +• P u C

( C „

L 8 ) "

 

В табл. 1.2 приведен

ряд примеров

расчета,

позволяющих

оценить вклад отдельных членов выражения

(1.64) в общий

коэффициент усиления по мощности для транзисторов

раз­

личных типоз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отметим, что рассмотренный

частный случай

(высокие

частоты, настроенная нагрузка) практически весьма

ва­

жен, так

как

здесь

величина

Ki

может быть

небольшой

и ее расчет определяет целесообразность использования вы­ бранных типов транзисторов.

1.2.3. Схема с общей базой

Анализ работы генератора с ОБ будет проводиться с по­ мощью схемы, приведенной на рис. 1.20, а. Эта схема тож­ дественна схеме на рис. 1.14, но транзистор заменен его эк­ вивалентной схемой в активной области и в области отсечки (см. оис. 1.4, г, д).

Эквивалентная схема, представленная на рис. 1.20, б, отличается от схемы на рис. 1.20, а лишь тем, что на ней индуктивность и сопротивление эмиттера опущены, посколь­ ку они включаются последовательно с бесконечным сопро­ тивлением источника возбуждения. Эта схема по конфигу­ рации совпадает со смехой на рис. 1.15, в, которая была ис­ пользована для определения формы токов в схеме с ОЭ. Отличаются эти схемы лишь величинами их параметров,

 

 

5)

Рис.

1.20. Схема

генератора, в которой транзистор, включенный

с

общей базой

(а), заменен его эквивалентной схемой (б).

в том числе постоянной времени, характеризующей процес­ сы изменения заряда базы идеального транзистора: в соот­

ветствии с (1.12) для схемы с ОБ

постоянная

времени т =

=

Tr/cto » т г в отличие

от тр для

схемы

с ОЭ

[см. (1.11)].

Поэтому форму тока

возбуждающего

идеальный триод,

и его гармонический состав можно характеризовать

также

с

помощью рис. 1.17—1.19, учитывая лишь, что т =

тт.

Рабочий диапазон частот транзистора в схеме с ОБ на­ ходится ниже частоты // или близок к ней, поэтому для схе­ мы с ОБ могут быть использованы лишь те графики и ри­ сунки, которые соответствуют значению сот = СОТ/ ^ 1. Поэтому импульс эмиттерноготока идеального транзистора

h

имеет малый

отрицательный

выброс

(рис. 1.21, б). Импульс

коллекторного

тока

будет мало

отличаться от импульса

(так

как сот/- ^

1), и его первую гар­

монику

можно

определить,

ис­

пользуя

соотношение

(1.14).

 

 

Симметрирующее

 

влияние

Ry

на

ток

is

на

низких

ча­

стотах,

при

которых

 

« С / ? у

<

<

1, будет сказываться меньше,

чем в схеме с ОЭ, так

как

об­

ласть низких частот расширяет­ ся в тр/т-; раз. Поэтому с асим­ метрией в импульсе коллектор­ ного тока уже не считаться нельзя.

Входное сопротивление и входная мощность могут быть определены после выделения активной и реактивной состав­ ляющих первой гармоники вход­ ного напряжения Uaxl. Из схе­ мы на рис. 1.20, б следует, что

Рис. (.21. Форма импуль­ сов тока и напряжения на эмиттерном переходе гене­ ратора с ОБ при возбужде­ нии от источника гармони­

ческого тока.

где

0ВЛ

= "гЛ

V 3 i + Ош

+0гы,

(1-65)

 

0

=

/

г •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ гэ

 

' г

э'

 

 

 

 

V* = - V f / r -

^ - и - ^ [ 1 - ї 1 к д ( в ; с о т ) - / Т і к м ( в , с о т ) ] ;

 

 

Urbl =

ТЬ [К— 4 ) (1 -

/«Ска 2 Н ) | ;

 

 

 

Ош

=

/coL6

[ / г — / к 1 (1 — ja>CK Zj}.

При настройке генератора на максимальный электрон­

ный к. п. д. сопротивление Za

между

точками б',

к' схемы

аолжно быть действительным (ZH =

RH), поэтому

Ur6 =

Кго

( 1

—а о YIH ( 0 . ю т г ) (1 + /иС к J #H)1.

0L6 =

j / r

coLs [ 1 — а 0

YiK

(в, ©тг) (1 + /соСк

RH ),

гак как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у - = 7 а -

у 1

= «Yi„ = (?1«Д + /їікм) «о-

 

'Г

 

'81

'Г

 

 

 

 

 

 

Исход­

ные

данные

Пара­

метры

транзи

стора

Наименование

Генерируемая мощность

Частота

Угол отсечки

Использование транзи стора по напряжению

Тип транзистора

Напряжение отсчки

Крутизна линии крити ческого режима

Сопротивление базы

Статический коэффици­ ент усиления по току

Частота, при которой

101=»

Расчет генератора в критическом

Символическая запись или формула

Р)

I

е

Е'

•$кр

h

Активная

часть

емкости

Ска

коллектора

 

 

 

Пассивная

часть емкости

 

коллектора

 

 

 

Емкость эмиттерного пе­

С;

рехода

 

 

 

Индуктивность

вывода

 

базы

 

 

 

Допустимые напряжения

Окбд

режим-, (схема с ОБ)

Раз мер­ Примеры расчата

ность

Вт

0,5

0,05

20

5

1,5

МГц

120

80

25

1100

1000

град

"Ю

90

90

90

90

В

и кмакс = ы к д

"кмакс = "кл

£ „ = 3 6

"кмакс —

икя "кмакс — "кд

 

П609

П416

КТ802

№ 1

№ 2

В

0,25

. 0,4

0,7

0,7

0,7

А/В

0,14

0,05

2

0,2

0,2

Ом

20

100

1,5

5

5

 

0,99

0,95

0,96

0,97

0,95

МГц

120

80

25

1100

1000

пФ

20

4

80

2,5

1

пФ

10

4

300

6,5

2

пФ

300

40

4000

100

12

нГ

7

15

10

0,6

0,3

В

30

12

60

65

56

Смотрите также файлы