Энергетический расчет цепи коллектора

1) Определим амплитуду напряжения на коллекторе транзистора VT₁

В,

где В.

2) Остаточное напряжение на коллекторе:

В.

3) Амплитуда импульса коллекторного тока:

А.

4) Постоянная составляющая тока коллектора:

А.

5) Первая гармоника коллекторного тока:

А.

6) Произведем расчет высокочастотных Y - параметров транзистора на рабочей частоте [6].

7) Находим активную составляющую выходного сопротивления транзистора:

Ом.

8) Первая гармоника коллекторного тока, протекающего через выходное сопротивление транзистора:

А.

9) Первая гармоника коллекторного тока, протекающего через нагрузочный П - контур:

А.

10) Сопротивление нагрузочного П - контура, необходимое для обеспечения критического режима:

Ом.

11) Потребляемая мощность в максимальном режиме:

Вт.

12) Мощность, поступающая в нагрузочный П - контур:

Вт.

13) К.п.д. генератора (без учета потерь в нагрузочном П - контуре):

или 59%.

14) Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

Вт.

Переходим к энергетическому расчету базовой цепи.

15) Угол дрейфа на рабочей частоте:

.

16) Угол отсечки импульсов эмиттерного тока:

17) Модуль коэффициента усиления по току:

.

18) Импульсные токи эмиттера:

А.

19) Амплитуда напряжения возбуждения на рабочей частоте:

В.

20) Постоянная составляющая тока базы:

мА.

21) Напряжение смещения на базе:

В.

22) Угол отсечки импульсного тока базы:

23) Активная составляющая входного сопротивления транзистора на рабочей частоте:

Ом.

24) Мощность возбуждения на рабочей частоте без учета потерь во входном согласующем контуре:

Вт.

25) Коэффициент усиления по мощности:

26) Общая мощность, рассеиваемая транзистором:

Вт.

Режим молчания

Благодаря высокой линейности статической модуляционной характеристики при коллекторной модуляции, режим молчания или несущей волны пересчитывается из максимального режима через коэффициент модуляции.

1) Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

А.

2) Постоянная составляющая тока коллектора:

А.

3) Напряжение на коллекторе транзистора VT₁:

В.

4) Мощность, потребляемая генератором:

Вт.

5) Мощность первой гармоники:

Вт.

6) Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

Вт.

7) Средняя мощность за период модуляции:

Вт,

Вт.

8) Средняя мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

Вт < Вт.

Определяем мощность модулятора [6]:

Вт.

Из последнего выражения видим, что при коллекторной модуляции мощность модулятора соизмерима с мощностью высокочастотного усилителя мощности.

§ Произведем расчет параметров элементов схемы модулируемого каскада:

1) Определяем индуктивность дросселя Lдр1.

мкГн.

2) Определяем индуктивность дросселя Lдр2.

мкГн.

где С₁=240 пФ - емкость П - контура, параметры которого определяются по методике, изложенной в [6].

3) Определяем сопротивление дополнительного резистора R₁ (рисунок 1):

Ом.

4) Определяем емкость блокировочного конденсатора C_бл2:

мкФ.

5) Определяем емкость блокировочного конденсатора Cбл1.:

мкФ.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №3

Произвести инженерный расчет автогенератора с частотным модулятором, в котором реактивным элементом является варикап. В процессе выполнения работы следует:

составить принципиальную электрическую схему автогенератора с частотным модулятором;

выбрать по справочнику тип транзистора для автогенератора, исходя из заданной мощности и частоты;

рассчитать электрический режим работы автогенератора;

произвести энергетический расчет автогенератора;

рассчитать частотный модулятор, исходя из заданной величины девиации частоты и режима работы автогенератора.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 2.

Таблица 2