Файл: Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 150
Скачиваний: 1
Расчет генератора в критическом
Наимено вапие |
Символическая запись или формула |
Пара
метры
транзи
стора
Допустимый импульс тока коллектора
Безразмерная мощность
Напряжение источника питания
Амплитуда напряжения на коллекторе
Искомые
величины
«эбв
'кц
p £ = P l / S f t p E " Ш Ш
или У К = Я К ( — + — і / |
— ) |
\ 2 2 К |
а і ( Є ) / |
Проверка |
допустимости |
|
|
|
||
напряжения |
|
|
|
|
|
|
Сопротивление нагрузки |
н |
кр |
к/ і |
|||
|
|
|
||||
Первая гармоника |
кол |
|
lm=2PlUb |
|
||
лекторного |
тока |
|
|
|
|
|
Постоянная составляю |
'ко-=Ла/§і(0) |
|||||
щая коллекторного |
тока |
|||||
|
|
|
||||
€4
режиме (схема с ОБ)
Раз мер Примеры расчета
ность
В |
30 |
10 |
90 |
65 |
40 |
В |
1,5 |
3 |
4 |
4 |
2,5 |
А |
0,25 |
0,12 |
10 |
1,5 |
0,4 |
|
2,23- Ю-8 |
6,94- Ю-3 |
7,72-10-;' |
5,95 - Ю - 8 |
2.4.10-s |
В |
•20,35 |
6,36 |
36 |
34 |
28,6 |
В |
19,65 |
5,68 |
|
30,8 |
27,4 |
В |
|
|
34,3 |
|
|
В |
4 |
12 |
70,3 |
64,8 |
56 |
Ом |
387 |
319 |
29,4 |
95 |
250 |
мА |
50,9 |
17,6 |
1168 |
324 |
110 |
мА |
32,43 |
11,22 |
146 |
216 |
14 |
|
|
|
|
|
65 |
|
|
Расчет генератора |
в критическом |
|
Наименование |
Символическая запись или |
|||
- форм улэ |
||||
|
|
|||
Импульс |
коллекторного |
'к макс = /кі/°'і № ) < 'ид |
||
тока |
|
|
|
|
Мощность |
источника |
= |
Ек/ш |
|
питания |
|
|
|
|
К п. д. коллекторной цепи
|
Амплитуда |
входного |
|
тока |
|
Искомые |
|
|
величи |
Мощность |
на гс, |
ны |
Мощность, затрачивае мая в источнике смешения Е
Мощность, передавае мая через
Р ч о ч е і |
а е п и |
/В х = / к і / « о / т ^ М |
+ ^кі) |
Р г б = / в х ' б ( 1 - 7 0 ї , к д + + m C K a a „ Y l K M / ? H ) / ?
^ о - 2 / м CuC.
PL6 = — / в х ( о / , б а 0 Х
режиме (схема с ОБ) |
|
|
|
|
|
Раз |
|
|
Примеры расчета |
|
|
мер |
|
|
|
|
|
ность |
|
|
|
|
|
мА |
101,8 |
35,2 |
2335 |
648 |
220 |
Вт |
0,66 |
0,0714 |
26,85 |
7,35 |
2,12 |
|
6,758 |
0,702 |
0,743 |
0,68 |
0.71 |
в о з б у ж д е н и я |
|
|
|
|
|
мА |
121 |
45 |
2960 |
815 |
212 |
Вт |
0,42 |
0,087 |
6,14 |
2,18 |
0,17 |
Вт |
0,0048 |
0,0076 |
1,05 |
1,019 |
0,08 |
Вт |
-0,081 |
—0,045 |
- 4,7 2 |
- 1,3 8 |
- 0,093 |
Коэффициент усиления |
к |
Р і + Р ^ |
0,51 |
6,2 |
4,35 |
5,5 |
|
1,24 |
|||||
по мощности |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Графики |
функции |
YIKA(®1 |
Ю Т ) ; Y I K M ( ® . |
|
приведены |
|||||||
на |
рис. 1.19, |
г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Входное |
сопротивление |
рассматриваемой схемы |
равно |
||||||||
|
|
|
|
|
ї м 1 = 0 В Х І / і Ґ . |
|
|
|
(1.66) |
|||
Мощность возбудителя определяется |
как |
|
|
|
|
|||||||
|
Р в х |
= |
П Re [Z B X I |
|/2 = Pr, |
+ Рп + Р о с |
(гб ).+ Р о с |
(Ск а ) |
+ |
|
|||
|
|
|
|
+ P 0 C ( L u ) f P 0 C ( C K . L 6 ) , |
|
|
(1.67) |
|||||
где |
Р п , = / р / - у / 2 —мощность |
в |
сопротивлении |
тела |
эмит |
|||||||
тера; |
РЕ = |
/гУп<м(0; <отт)/2<оСл — мощность, затрачи |
||||||||||
ваемая |
в |
источнике |
смещения; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Рос |
(го) = /? 'о [1 — Уїкд + YIKM © С „ А |
Рчк р ]/2 |
|
|
|||||
— |
мощность, потребляемая |
от |
источника |
возбуждения |
за |
|||||||
счет обратной связи через лб ; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Р 0 0 |
(L6 ) = |
/? coL6 ( у 1 к М |
+ Уїкд юСк |
Я к р ) / 2 |
|
|
|||
— мощность, потребляемая от источника |
возбуждения |
за |
||||||||||
счет обратной связи через LQ. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Выражение для |
коэффициента усиления |
по мощности |
с |
||||||||
учетом составляющих, создающих прямое прохождение мощ
ности |
на |
выход, имеет вид |
|
|
|
|
||
|
К Р |
О Ъ = И * ж = |
P l |
* Р ° с |
( / б ) |
, (1.68) |
||
|
|
|
Р в х |
Ргэ+Р(Е) |
+ |
Р00 |
Ы^Рос |
О б ) |
где p i |
= |
\ |
/ к , Р н = |
^ / 2 г [ ( У г к м ) 2 |
+ |
( ^ к д ) 2 |
1 Р н . |
|
В табл. 1.3 приведены расчетные формулы и примеры расчета генераторов по схеме с общей базой для тех же слу чаев, которые представлены в табл. 1.2.
Коллекторная цепь схемы с ОБ рассчитывается по тем же формулам, при той же крутизне линии критического режима, что и схема с ОЭ, поскольку для высокочастотных транзисторов этот параметр в основном определяется со противлением коллектора, и положение линии критического режима практически не зависит от схемы включения тран зистора. Расчет цепи возбуждения существенно отличается от расчета для схемы с ОЭ и проводится по формулам (1.67), (1.68).
Сравнение табл. 1.2, 1.3 показывает, что |
при работе |
на частотах, близких к предельным, схема с ОБ |
имеет боль |
ший КР, чем схема с ОЭ. |
|
1.2.4. Влияние нелинейности емкости коллекторного перехода на энергетические характеристики коллекторной цепи
Нелинейность коллекторной емкости транзистора может существенно сказаться на работе генератора, если внеш нюю емкость контура, шунтирующую выход транзистора,
сделать малой |
или равной |
нулю. Такой случай |
характерен |
|||||||||
для |
работы |
в метровых и дециметровых |
диапазонах. Здесь |
|||||||||
уменьшение |
|
емкости |
|
|
|
|
|
|
|
|||
контура |
необходимо для |
|
|
|
|
|
|
|
||||
повышения |
к. п. д. кон |
|
|
|
|
|
|
|
||||
тура г]т и получения до |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
статочно |
больших |
ин- |
|
|
|
|
|
|
|
|||
дуктивностей, |
конструк |
|
|
|
|
|
|
|
||||
тивное выполнение кото |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
рых |
не |
вызывает |
труд |
|
|
|
|
|
|
|
||
ностей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходная |
емкость |
|
|
|
|
|
|
|
||||
транзистора |
в |
схеме с |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ОЭ |
при ефо/о)/ |
> |
3 и в |
|
|
|
|
|
|
Ult |
||
схеме с ОБ, как следует |
|
|
|
|
|
|
||||||
из эквивалентных |
схем |
Рис. 1.22. Форма |
гока |
и |
напряже |
|||||||
на рис. 1.15 |
и |
1.20, оп |
ния |
коллектора |
в |
генераторе с не |
||||||
ределяется |
|
емкостью |
линейной |
емкостью |
контура. |
|||||||
коллекторного |
перехода |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ск . |
Рассмотрим форму напряжения |
на коллекторном пе |
||||||||||
реходе в |
этих |
схемах (см. рис. 1.14). Будем считать, что |
||||||||||
внешняя |
емкость |
С — 0 и емкость коллекторного |
конту- |
|||||||||
ра: определяется емкостью Са. |
Как известно |
I1J, |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
CK |
= |
Au7v- |
|
|
|
|
|
Для современных высокочастотных кремниевых генернторных транзисторов характерна степень нелинейности v = = VJ5].
Известно, что колебания в таком контуре имеют негар монический характер: уплощена нижняя полуволна напря жения, при которой происходит увеличение емкости (рис. 1.22). Это уменьшает рассеиваемую на коллекторе мощность, но увеличивает пик-фактор формы коллектор ного напряжения П = ик а&кс1Ек. Расчеты показывают [17], что npH.SK p -+ оо и при достаточно высокой добротности контура форма напряжения определяется 1-й и 2-й гармо-
