Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

27.10.2023

Размер:

20.93 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 466 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

них частот. Практически эта область частот незначительна, что позволяет без большой погрешности считать импульсы коллекторного тока на всех частотах симметричными. Тогда при заданных /«ь UK, в можно определять токи коллектора и необходимое возбуждение с помощью коэффициентов раз ложения гармонических импульсов по следующим фор мулам:

/к./gx (в)	(1.55)
	(1.56)
	(1.57)
	(158)

Расчет запирающего смещения по (1.53) может дать уве личенное значение напряжения по тем же причинам, кото рые обусловили погрешность в определении формы токов. Однако уточнять расчеты, учитывая сопротивление утечки вряд ли целесообразно, так как эти параметры транзисто ра обычно не контролируются и не приводятся в качестве справочных данных. Поэтому можно рекомендовать про ектировать цепь смещения, используя соотношение (1.46),


но	предусматривать при этом				возможность		уменьшения
£ б	при	регулировке.				транзистором,
Колебательная			мощность, генерируемая
определяется выражением				(1.37) при coscpj=l			в критиче
ском и недонапряженном				режимах.
Для расчета коллекторной цепи генератора на заданную
мощность		Рг в критическом режиме можно				использовать
формулы,		приведенные в табл.			1.2. Помимо	обычного рас
чета	при заданном		напряжении		питания коллектора, здесь

приведен расчет для случая полного использования кол лекторной ЦЄПИ ПО напряжению, Т. Є. При И К м а к 0 — "кв (1.29) Полное использование транзистора по напряжению обеспечивает лучшее значение к. п. д. коллекторной цепи

икоэффициента усиления по мощности.

Втабл. 1.2 за основной расчетный параметр, входящий во многие формулы, принята безразмерная мощность

PE = PJSKVEI

или p u = P 1 /S K p u^ M a K C .

Расчет энергетических соотношений для входной цепи генератора усложняется из-за необходимости учитывать влияние обратной связи через емкость коллектора С„ и ин-

Наименование

	Генерируемая			мощность
	Частота
Исход
ные	Угол отсечки
данные	Угол отсечки
данные
	Использование				транзи
	стора	по напряжению
	Тип	транзистора
	Напряжение			отсечки
	Крутизна		линии		крити
	ческого режима
	Сопротивление				базы
	Статический				коэффи
	циент	усиления		по току
Парамет	Частота,		при		которой
ры	\| f l \| =	1
ры
транзис	Активная		часть		емкости
транзис	коллектора
тора	Пассивная		часть емкости
	Пассивная		часть емкости
	коллектора
	Емкость эмиттерного пе
	рехода
	Индуктивность				вывода
	эмиттера

Расчет генератора в критически*

Символическая запись или формул?

Е'

^кр

ft.

Ска

^кп

са

режиме (схема		о ОЭ)
Размер				Примеры		расчета
ность
Вт	0,5		0,05		20		10	І
МГц	50		80		15		F'Q	40Q
град	90		90		90		90	90
В	й кмакс — м кд "кмаио — "кд			£ и	=	46	ц кманс = и ь д	"нмакс "к;
	П609		П416	КТ802			KTS03	КТ904
В	0,25	'	0,4		0,7		0,7	0,7
А/В	0,14		0,05		2		0,2	0,1
Ом	20		100		1,5		2	5
	75		20	•	25		40	10
МГц	120		80		25		120	500
пФ	20		4	80			40	0,7
пФ	10		4		300		100	7
пФ	300		40	4000			400	130
нГ	7		—		10		10	•3

5£

	ГІСЧЄТ генератора в критическом .
Наименование	Символическая запись или формула

	Допустимые	напряжения
	Парамет
	ры
	транзис	"ябд
	тора	"ябд
	тора
	Допустимый	импульс то
	ка коллектора

Безразмерная мощность

Напряжение источника питания

Амплитуда напряженгяна коллекторе

Искомые

вели

чины

Проверка допустпмосіи' напряжения

Сопротивление нагрузки

Активная составляющая выходного сопротивления

Первая гармоника кол лекторного тока

Постоянная составляю щая коллекторного тока

-і—•

Импульс тока коллектора

гp , = P / S			El
ь	і /	К р	к
или	P U =	V S	K P " M

или ( У к = £ „ | ^ -f - у x

x у 1 — 8 / > £ / a j (6)

^22 = "7 + (wPo)2 /W? С к а X

XYi <Є„) («Po)2

/К 1 = 2 Я , / І / К

?ко = ''кі/йі(в) = /кі Vo(9)/Vi(9

'к макс = / в і / а і ( ® ) < 'кд

режиме	(схема о ОЭ)
Размер			Примеры расчета
ность			Примеры расчета
ность
В		12	60	60	65
в	ЗО		90		65
в	1,5	3	4	4	4
А-	0,25	0,12	10	2	1,5
/7„ = 2 , 2 3 х		р„ = 6,94 х	р Е = 1,72х	р а = 1 , 3 9 х	р ц = 9 , 4 7 х
	X Ю - 3	X 10 - 8	X 10 - 8	х 10 - а	X 10-8
В	20,3	6,3	36	33,6	35,2
В	19,6	5,7		26,1	29,8
			34
В	40	12	70,3	59,7	65
Ом	387	319	29,4	35,9	111
Ом
мА	50,9	17,6	1168	765	269
мА	32,43	11,22	746	488	175
мА	101,8	35,2	2335	1531	538

	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	/ б 1	= / у -ф» / с к = /у-(- ш С ц UK
	Амплитуда	тока,	теку
	щего Через Гб
	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			=	w7	L 8 coC K /y . (y K			Yi(e)/2
	местного влияния С„ и L a
	Коэффициент усиления			/ , ~ / > в н ^ Р в в ( С , ш )					+
	по мощности			/ , ~ / > в н ^ Р в в ( С , ш )					+
					+ 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 )			^
	Дополнительная емкость					0) («абя - г - с		)
	на входе					0) («абя - г - с		)

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	0,0038
Вт	0,0016		0,635	1,37	0,58
	1,54	2,04	5,32	2,72	2,53

пФ

200

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 ,

, 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-

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)
где		0	=	/	г •
		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)

Е'

•$кр

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

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
			н	кр	к/ і
Первая гармоника		кол		lm=2PlUb
лекторного	тока
Постоянная составляю			'ко-=Ла/§і(0)
щая коллекторного		тока	'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

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 466 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ