R3=0,1 Ом;
C1=7 пФ;
C2=2 пФ;
C3=40 пФ;
L1=1,3 нГн;
L2=3,1 нГн;
L3=2,5 нГн;
H=80;
T=160 °;
U1=60 В;
U2=4 В;
U3=0,7 В;
U4=1,2 В;
P2=7 Вт;
S1=0,17;
F2=0,4 ГГц;
K1=10;
P3=3 Вт;
U0=19 В.
Результаты расчета:
2Т934А, ОБЩИЙ ЭМИТТЕР, fвх=0,25 ГГц;
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Выходная мощность 0,0614 Вт;
Мощность возбуждения 8,07 мВт;
Коэффициент усиления KУМ=7,60825;
Потребляемая мощность 61,501 мВт;
Мощность потерь 8,1711 мВт;
Коэффициент полезного действия (электронный КПД) ηэ=99,83%.
РЕЗЕРВЫ ТРАНЗИСТОРА
По напряжению на коллекторе 1,582314;
По напряжению на базе 2,439582;
По рассеиваемой мощности 856,669;
Допустимая температура корпуса транзистора 159,8599 °С.
ЦЕПЬ КОЛЛЕКТОРА
Напряжение питания E0=19 В;
Амплитуда напряжения 18,91915 В;
Напряженность режима 0,9957449;
Амплитуда коллекторного тока 6,872006 мА;
Постоянная составляющая коллекторного тока I0к=3,236894 мА;
Диссипативная составляющая сопротивления коллекторной нагрузки R1вых УМ=166,933 Ом;
Реактивная составляющая сопротивления коллекторной нагрузки X1вых УМ=5,44388 Ом.
ЦЕПЬ БАЗЫ
Напряжение смещения по базе E0б=1,2 В;
Амплитуда тока возбуждения 0,1756269 А;
Угол отсечки 34,69754 °;
Диссипативная составляющая входного сопротивления Zвх R1вх УМ=0,5232769 Ом;
Реактивная составляющая входного сопротивления Zвх X1вх УМ=4,491888 Ом.
4.1.2. расчет элементов принципиальной схемы усилителя мощности
Опираясь на проведенный расчет, получаем:
а) Цепь смещения (параллельная схема с автосмещением).
;
Выбираем R1: C2-33Н-0,5-360 Ом±5%,
где Е0б — напряжение смещения по базе;
Iок — постоянная составляющая коллекторного тока.
Из условий
; ; (см. рис. 5),
где ; R1вх=R1вх УМ=0,523 Ом — диссипативная составляющая входного сопротивления базовой цепи, полученная в ходе расчетов на ЭВМ (см. п. 4.1.1.), получаем:
;
Выбираем С1: КМ-6-М1500-0,012 мкФ.
;
Выбираем С4: К10-17-1-П33-17,16 пФ.
.
Числовой коэффициент 10 введен для обеспечения справедливости вышеприведенных соотношений: «много больше» мы заменяем на «в 10 раз больше».
б) Последовательная схема питания.
Из соотношений
; ; (см. рис. 6),
где rист — внутреннее сопротивление источника питания, rист=5 Ом; R1вых — диссипативная составляющая сопротивления коллекторной нагрузки, R1вых=R1вых УМ=166,93 Ом, получаем:
;
Выбираем С5: К10-17-1-П33-38,13 пФ.
;
Выбираем С3:
.
4.2. расчет умножителя частоты
4.2.1. расчет режима работы активного прибора (транзистора)
Выбор транзистора, расчет его режима работы и энергетических параметров выполнен на ЭВМ с помощью программы MULTIPLY, разработанной на каф. 406, и реализующей методику, описанную в п. 3.2. Исходные данные:
Параметры транзистора
Название транзистора:
2T919A;
Напряжение питания:
E0=19 В;
Статический коэффициент передачи тока:
50;
Напряжение приведения по базе:
0,7 В;
Граничная крутизна:
Sгр=0,13 См;
Граничная частота:
fгр=1800 МГц;
Емкость коллекторного перехода:
7,5 пФ;
Активная часть емкости коллектора:
2,5 пФ;
Емкость эмиттерного перехода:
50 пФ;
Сопротивление базы:
0,5 Ом;
Сопротивление эмиттера:
0,14 Ом;
Сопротивление коллектора:
0,7 Ом;
Индуктивность вывода базы:
0,14 нГн;
Индуктивность вывода эмиттера:
0,4 нГн;
Индуктивность вывода коллектора:
0,7 нГн;
Допустимая температура перехода:
150 °С;
Критический ток:
1,5 А;
Допустимое напряжение эмиттер-база:
3,5 В;
Допустимая рассеиваемая мощность:
10 Вт.
Результаты
расчетов:
Параметры режима транзистора (2T919A, схема с ОБщей базой)
Напряженность граничного режима:
0,781;
Амплитуда коллекторного напряжения:
14,839 В;
Амплитуда n-й гармоники коллекторного тока:
0,07412 А;
Максимальный коллекторный ток:
Iк max=0,2912 А;
Постоянная составляющая коллекторного тока:
I0к=0,05941 А;
Амплитуда тока возбуждения:
0,14176 А;
Пиковое обратное напряжение эмиттер-база:
-1,12179 В;
Напряжение смещения по базе:
E0б=0,034491 В;
Сопротивление автоматического смещения:
0,580535 Ом;
Диссипативная составляющая входного сопротивления:
R1вх УЧ=5,4957 Ом;
Реактивная составляющая входного сопротивления:
X1вх УЧ=-3,4953 Ом;
Коэффициент усиления по мощности:
KУЧ=9,9589;
Мощность возбуждения:
0,0552266 Вт;
Мощность, потребляемая от источника питания:
1,1288 Вт;
Электронный КПД:
ηэ=48,72%;
Рассеиваемая мощность:
0,634064 Вт;
Диссипативная составляющая сопротивления нагрузки:
R1вых УЧ=180,013 Ом;
Реактивная составляющая сопротивления нагрузки:
X1вых УЧ=40,34 Ом;
Выходная мощность
Pвых УЧ=0,55 Вт;
Коэффициент умножения
n=2;
Угол отсечки
56,0 °;
Входная частота
fвх=0,25 ГГц;
Напряжение питания
E0=19,0 В.
4.2.2. расчет элементов принципиальной схемы умножителя частоты
Опираясь на проведенный расчет, получаем:
а) Входная цепь (параллельная схема с автосмещением, рис. 7).
0,579 Ом;
Выбираем R2: С2-33Н-0,5-0,560 Ом±5%;
R1вх=R1вх УЧ=5,495 Ом;
Аналогично вышесказанному:
;
Выбираем С7: КМ-6-М1500-0,011 мкФ.
;
б) Выходная цепь и фильтр-пробка (C9, C10, L7, рис. 8).
;
R1вых=R1вых УЧ=180,013 Ом.
Аналогично:
;
Выбираем С11: К10-17-1-П33-17,68 пФ.
