Энергетический расчет цепи коллектора

Пример расчета усилителя мощности с коллекторной модуляцией

1 Составляем принципиальную электрическую схему (рисунок 1).

Рисунок 1

2 Расчет усилителя мощности начинается с максимального режима. Для модулируемого каскада максимальная мощность с учетом потерь в контуре и фидере [1-6].

Вт.

где Kпз = 1,1 - 1,3 - коэффициент производственного запаса,

Р_1н - заданная мощность в режиме несущей,

m - заданный коэффициент модуляции,

hк = 0,8 - 0,95, hф = 0,8 - 0,95 - к.п.д. контура и фидера соответственно.

Для повышения к.п.д. используем режим с углом отсечки тока Qк=90°.По таблицам для коэффициентов Берга [2] определим:

cos Qк = 0, a0(Qк) = 0,319, a1(Qк) = 0,5.

Исходя из P_1max = 15.2 Вт, f₀ = 27 МГц, выбираем транзистор КТ930А, который имеет следующие параметры [7]:

f?t = 120 МГц, Pkдоп = 30Вт, Ikдоп = 3А,

Ukдоп = 60 В, b0 = 35, Eб = 0,7 В,

rнас = 1,2 Ом, Ck = 100 пФ, rб = 2 Ом,

rэ = 0,01 Ом, Cэ = 400 пФ, Lэ = 20 нГн,

Lб = 20 нГн, Lк = 5 нГн.

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.