В критическом режиме на заданную мощность

Энергетический расчет проводится по методике, изложенной в [3].

Датчик случайных чисел ЭВМ каждому студенту выдает свой вариант задания с указанием технических характеристик и типа транзистора. Параметры транзисторов, необходимые для выполнения расчетов, приведены в таблице. Расчет проводится без применения ЭВМ. После расчета коллекторной цепи ГВВ ЭВМ осуществляет промежуточный контроль данных и дает необходимые указания по коррекции выполненной работы. После завершения расчетов студенту сообщается итоговый результат его работы над упражнением.

В упражнении используется расчет ГВВ с включением транзистора по схеме с общим эмиттером. Один из возможных вариантов реализации такого ГВВ показан на рис. 11. Элементы цепи согласования в данном упражнении не рассчитываются, так как являются предметом изучения следующего упражнения.

Методика и последовательность расчета

1. Предварительная оценка ожидаемого К_р:

,

где f_тип – частота типового режима, К_{р (тип)} – коэффициент усиления по мощности в типовом режиме, приведенные в таблице.

2. Сопротивление потерь коллектора транзистора в параллельном эквиваленте [3, рис. 3.3]:

.

3. Коэффициент использования коллекторного напряжения:

,

где U_к0 – постоянное напряжение на коллекторе, которое следует принять равным Е_п.

4. Напряжение и первая гармоника тока в коллекторной нагрузке:

; .

5. Полезная нагрузка по коллекторной цепи без учета и с учетом влияния r_к:

; .

6. Амплитуда первой гармоники тока транзистора с учетом r_к:

.

7. Расчет параметров транзистора:

; ;

,

где t_п – температура перехода, которую берут равной предельно допустимой (см. таблицу), S_п – крутизна по переходу, r – сопротивление рекомбинации, S – крутизна статической характеристики коллекторного тока.

8. Расчет коэффициентов А, В:

; .

9. Определение коэффициента разложения :

,

где Е_см – предлагаемое смещение на базе транзистора. Оно может быть принято равным нулю.

10. По таблицам для коэффициентов Берга находят по рассчитанному угол отсечки q и коэффициенты g₁(q), a₀(q), cosq. Убедитесь, что рекомендованный в задании угол отсечки близок к рассчитанному.

11. Определение первой гармоники тока базы:

.

12. Находим модуль коэффициента усиления по току:

.

13. Пиковое обратное напряжение на эмиттере:

£ U_{эб доп}.

14. Расчет входных активных и реактивных составляющих сопротивления:

;

.

15. Коэффициент усиления по мощности:

.

16. Расчет постоянной составляющей коллекторного тока, мощности, потребляемой от источника питания, КПД:

£ I_{к0 доп}; ; ; £ i_{к доп}.

17. Определение требуемой входной мощности и мощности рассеяния на коллекторе:

; .

18. Расчет требуемого сопротивления нагрузки, приведенного к внешнему выводу коллектора в параллельном эквиваленте, т.е. требуемого входного сопротивления цепи согласования:

;

;

значения R_{э прив}, Х_{э прив} учитывают влияние С_к и L_к транзистора;

.

19. Оценка мощности, рассеиваемой транзистором:

.

20. Допустимая мощность рассеяния при данной температуре корпуса транзистора:

; .

На этом энергетический расчет генератора можно закончить. Далее последует расчет элементов цепи согласования и всех вспомогательных элементов.

ПАРАМЕТРЫ АЭ

№ п/п

Типы АЭ

Исходные данные к расчету

Электрические параметры транзисторов

Р~, Вт

f, МГц

Uк0, В

Есм, В

fтип, МГц

Кр тип

, Ом

Sкр, А/В

tп, ° С

h21 э

, Ом

, Ом

КТ 904 А КТ 909 А КТ 909 Б КТ 902 А КТ 920 В КТ 921 А КТ 922 В КТ 929 А КТ 907 А КТ 913 Б КТ 913 В КТ 916 А КТ 934 Г КТ 934 В КТ 930 А КТ 971 А 2Т 980 Б 2Т 9131А КТ9128АС

1,5

40,68 81,36 40,68 40,68

3,2 2,4 2,1 2,8 2,5 5,3 5,5

0,5 1,2 0,4 0,5 0,7 0,9 1,5 0,5 1,2 0,8 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

0,27 0,46 0,84 0,71 2,5 0,29 0,91 0,63 0,4 0,11 0,25 0,67 0,27 0,56 0,91 3,3 1,6

0,5 1,1 0,5 0,5 0,5 0,9 1,4 0,5 1,2 0,9 0,1 0,1 0,2 0,5

0,1 0,1 0,05 0,3 0,15 0,15 0,15 0,25 0,4 0,2 0,2 0,15 0,36 0,2 0,3 0,03

Окончание таблицы

№ п/п

Типы АЭ

Электрические параметры транзисторов

Предельно допустимые значения параметров

fгр, МГц

, В

Ск, пФ

Сэ, пФ

Скa, пФ

Lэ, нГ

Lб, нГ

Lк, нГ

Uкэ, В

Uэб, В

iк доп, А

Iк0 доп, А

Рк (t=25 ° С), Вт

КТ 904 А КТ 909 А КТ 909 Б КТ 902 А КТ 920 В КТ 921 А КТ 922 В КТ 929 А КТ 907 А КТ 913 Б КТ 913 В КТ 916 А КТ 934 Г КТ 934 В КТ 930 А КТ 971 А 2Т 980 Б 2Т 9131А КТ9128АС

0,6 0,6 0,6 0,6 0,8 0,6 0,9 0,8 0,6 0,7 0,7 0,8 0,7 0,7 0,9 0,8 0,6 0,6 0,6

7,5 7,5

3,5 3,5 2,5 2,5 2,5 5,5 0,7Ск 0,7Ск 0,7Ск

0,45 0,35 1,1 1,2 0,8 0,25 0,23 0,35 2,5 0,18 1,6 0,15

1,7 1,7 3,1 2,4 3,5 2,8 2,6 2,5 2,5 2,3 1,00 2,8 1,84 0,56 1,9 0,86

3,2 2,4 3,5 2,4 0,5 2,5 0,6 2,5 2,5 2,3 0,1 2,8 2,6 1,2

3,5 3,5 3,5 3,5 3,5

1,5 4,1 1,5

0,8 3,5 0,8

12,5 13,5

Рис. 4. Изменения импульсной последовательности тока выходного электрода:

а – статические выходные характеристики пентода и динамические выходные характеристики ГВВ при R_э = R_{э кр} и R_э2 > R_{э кр};

б – характер изменения формы и высоты импульсов анодного тока при увеличении анодной нагрузки больше критической;

в – графики изменения высоты импульсов анодного тока, его первой гармоники и постоянной составляющей от R_э;

г – график изменения амплитуды напряжения на аноде от R_э, (ИТ – источник тока, ИН – источник напряжения);

д – график изменения высоты импульсов тока экранной сетки при увеличении анодной нагрузки больше критической