0,4;
- емкость сток-канал Сск, пФ
0,08;
- сопротивление истока rз, Ом
1;
- сопротивление истока rи, Ом
1,25;
- сопротивление стока rс, Ом
1,5;
- сопротивление канала rк, Ом
5;
- индуктивность исток Lи, нГн
0,075;
Произведем расчет электрического режима работы транзистора. Расчет производится по методике приведенной в [6].
Существует ограничение на максимально допустимое значение напряжение на стоке Uс доп, тогда должно выполнятся неравенство:
пусть Ec=4 В.
Для достижения наибольшего коэффициента усиления по мощности угол отсечки тока стока θ выбираем равным 180˚ (режим А).
Определим амплитуду первой гармоники тока стока:
где мощность Pс1 задают в 1,1…1,2 раза больше мощности требуемой в нагрузке Pн. Из предварительного расчета мощность излучения должна быть 30 мВт, но так как существуют потери в выходной колебательной системе и в волноводном тракте мощность оконечного каскада должна быть больше.
Затухание в волноводе α=0,0794 дБ/м, длина волноводной линии 30·2 м. Тогда общее затухание в волноводном тракте:
КПД выходной колебательной системы обычно не меньше 95%, тогда мощность выходного каскада должна быть:
то есть выходная мощность, с учетом небольшого запаса, составит Рн=100 мВт. Одновременно Pс1 не должна превышать Pс max. Примем Pс1=1,1·Pн=1,1·0,1=0,11 Вт. Коэффициенты Берга для угла отсечки θ=180˚: α0=0,5; α1=0,5; γ0=1; γ1=1.
Тогда:
Рассчитаем амплитуду первой гармоники напряжения на стоке в граничном режиме:
Находим эквивалентное сопротивление нагрузки:
Постоянная составляющая тока стока и мощность потребляемую от источника питания:
Определяем усредненные по первой гармонике емкости Сзк и Ссз:
где
тогда:
Рассчитаем усредненное значение сопротивления канала по первой гармонике:
где
тогда:
Для расчета сопротивления rс0, характеризующего влияние обратной связи в полевых транзисторах с барьером Шотки, сначала определим несколько вспомогательных коэффициентов:
где
и затем:
Рассчитываем выходную мощность:
Определим значения элементов Lвх, Свх, rвх в эквивалентной схеме входной цепи на рис. 2.5.1:
Рисунок 6.1 – Эквивалентная схема транзистора
Определяем амплитуду входного тока:
Расчет входной мощности и коэффициента усиления по мощности:
(2.5.1)
Определим коэффициент полезного действия и мощность, рассеиваемую
в транзисторе, которая не должна превышать предельно допустимую:
что не превышает предельно допустимой мощности рассеивания.
Определим напряжение смещения на затворе:
Рисунок 6.2 – Схема оконечного усилительного каскада
6.2 Расчет предоконечного каскада с использованием компьютера
Произведем расчет предоконечного каскад усилительного тракта передатчика проектируемой РЛС с помощью компьютера, программа составлена на основе методики расчета изложенной в [6].
Предоконечный каскад нагружается на оконечный каскад и исходя из вышеизложенных расчетов и должен обеспечивать на его входе мощность Рвх (2.5.1) равную 41,2 мВт на частоте 7,5 ГГц, исходя из чего выбираем маломощный биполярный транзистор 2Т3124А-2 со следующими характеристиками:
-статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ
100;
-граничная частота, ГГц
8;
-емкость коллекторного перехода, пФ
0,42;
-емкость эмиттерного перехода, пФ
0,69;
-индуктивность базового вывода, нГн
1;
-индуктивность эмиттерного вывода, нГн
2;
-напряжение отсечки, В
0,4;
-допустимое напряжение на базе, В
1;
-допустимое напряжение на коллекторе, В
10;
-допустимый ток коллектора, мА
12;
-допустимая мощность рассеяния, мВт
70;
-крутизна переходной характеристики в граничном режиме, мА/В
40;
Производим расчет предоконечного каскада, задавшись напряжением питания и током в цепи коллектора:
-Допустимая мощность рассеяния на коллекторе, Вт
7.00E-002;
-Рабочaя частота, МГц
7500;
-Статический коэффициент усиления по току
100;
-Напряжение отсечки, B
.400;
-Крутизна в граничном режиме, A/B
3.99E-002;
-Емкость эмиттерного перехода, пФ
.689;
-Емкость коллекторного перехода, пФ
.419;
-Допустимое напряжение на базе, В
1;
-Допустимый ток коллектора, А
1.19E-002;
-Допустимое напряжение на коллекторе, В
10;
-Индуктивность базового вывода, нГн
1;
-Индуктивность эмиттерного вывода, нГн
2;
-Напряжение источника питания, В
3;
-Максимальный ток коллектора, А
6.99E-003;
-Граничная частота F betta, МГц
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
