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

 

 

 

Rэ2

Rэ кр

АЭ®ИТ

АЭ®ИН

Кр р

wt

iа

Uma, Im1

ПНР

ННР

г

Rэ кр

Im1

Uma

ес макс

Rэ2

д

ic2

wt

в

б

а

Rэ кр

Rэ кр

Rэ2

Uma (Rэ2)

Uma кр

л.к.р.

Еа

еа

wt

iа

Rэ

Rэ

Rэ кр

I0 = a0 iа макс

Im1 = a1 iа макс

iа макс

iа макс, Im1, I0

 

 

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