Усилитель мощности широкополосного локатора (стр. 3 из 7)

Тогда мощность Pэ равна:

4.4.2 Коллекторная пассивная термостабилизация

Этот вид термостабилизации [5,6] применяется в маломощных каскадах и менее эффективен, чем две другие, потому что напряжение отрицательной обратной связи, регулирующее ток через транзистор подаётся на базу. Расчет начинают с того, что выбирается напряжение Urк в интервале 5-10В. Потом расчитываются напряжение питания, ток базы Iб, сопротивления Rб и Rк по выражениям:

(4.25)

Рисунок 4.8 – Схема коллекторной пассивной термостабилизации

(4.26)

(4.27)

(4.28)

Результатом подстановки будет:

Ом

Ом

Напряжение Еп=Uкэо, потому что при постоянном токе Urк равно нулю.

Рассеиваемая мощность при такой термостабилизации находится по формуле:

(4.29)

Тогда получится:

4.4.3 Коллекторная активная термостабилизация

В активной коллекторной термостабилизации используется дополнительный транзистор, который управляет работой основного транзистора. Эта схема применяется в мощных каскадах, где требуется высокий КПД. Её описание и расчёт можно найти в [5,6].

Рисунок 4.9 – Схема активной коллекторной термостабилизации

Вначале, при расчете выбирается транзистор VT1. В качестве VT1 выбран КТ361А [3]. Основные технические параметры приведены ниже.

Электрические параметры:

-статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ

;

-емкость коллекторного перехода при

В пФ.

Предельные эксплуатационные данные:

-постоянное напряжение коллектор-эмиттер

В;

-постоянный ток коллектора

мА;

-постоянная рассеиваемая мощность коллектора при Тк=298К

Вт;

После этого выбирается падение напряжения на резисторе

из условия (пусть В), затем производится расчёт по выражениям:

; (4.30)

; (4.31)

; (4.32)

; (4.33)

, (4.34)

; (4.35)

; (4.36)

(4.37)

(4.38)

После подстановки получаем следующие значения:

Ом

А

Ом

Ом

Ом

Рассеиваемая мощность на сопротивлении R4 определяется по выражению:

(4.39)

После подстановки имеем:

В результате, если сравнить все три вида схем термостабилизации, то видно, что лучше взять активную коллекторную, так как она более экономична. К тому же, у высокочастотных транзисторов на высокой частоте эмиттер заземлен, поэтому эмиттерная термостабилизация не используется.

4.5 Расчет элементов высокочастотной коррекции

4.5.1 Расчет выходной корректирующей цепи

Из теории усилителей известно [1,6], что для получения максимальной выходной мощности в заданной полосе частот необходимо реализовать ощущаемое сопротивление нагрузки для внутреннего генератора транзистора, равное постоянной величине во всем рабочем диапазоне частот. Этого добиваются включением выходной емкости транзистора (см. рисунок 4.10) в фильтр нижних частот, используемый в качестве выходной корректирующей цепи (ВКЦ). Схема включения ВКЦ приведена на рисунке (4.10).

Рисунок 4.10 - Схема выходной корректирующей цепи

При работе усилителя без ВКЦ модуль коэффициента отражения |

| ощущаемого сопротивления нагрузки внутреннего генератора транзистора равен

|

|= , (4.40)

а уменьшение выходной мощности относительно максимального значения, обусловленное наличием C_вых, составляет:

, (4.41)

где

- максимальное значение выходной мощности на частоте при условии равенства нулю ;

- максимальное значение выходной мощности на частоте при наличии .

Методика Фано [6] позволяет при заданной величине

и усилителя таким образом рассчитать элементы ВКЦ и , что максимальное значение модуля коэффициента отражения в полосе частот от нуля до минимально возможно.

Найдём

– выходная емкость транзистора нормированная относительно и [6,7]:

(4.42)

.

Рисунок 4.11 – Схема каскада с ВКЦ

Теперь, согласно методике Фано, по таблице, приведённой в [7], найдём ближайшее к рассчитанному значение

и выберем соответствующие ему нормированные величины элементов ВКЦ и , а также –коэффициент, определяющий величину ощущаемого сопротивления нагрузки и модуль коэффициента отражения :