2 Выбор обоснование и энергетический

РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

2.1 Оконечный каскад

В качестве усилительного элемента в выходном каскаде усилителя мощности применяется биполярный транзистор КТ958А. Принципиальная электрическая схема выходного каскада усилителя мощности приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Схема электрическая принципиальная оконечного каскада

Приведем параметры используемого транзистора КТ958А:

f_t = 500 МГц; h₂₁ = 30; C_K =120 пФ; С_П = 2000 пФ; I_{к доп} = 20 А; U_{кэ доп} = 150 В; U_{кб доп} =50 В; U_эб = 4 В; L_э = 0,5 нГн; L_б =1,6 нГн; S_кр =12; P_доп =140 Вт.

Исходя из выбранной схемы, угол отсечки выбираем равным 90°. Данному значению угла отсечки соответствуют:

1. Определим исходя из того, какую мощность необходимо получить на выходе усилителя:

2. Определим амплитуду выходного напряжения первой гармоники каскада:

3. Определим амплитуду тока первой гармоники каскада:

4. Определим постоянную составляющую тока коллектора каскада:

5. Максимальный коллекторный ток:

6. Определим мощность колебаний первой гармоники:

7. Определим мощность, потребляемую от источника питания:

8. Определим рассеиваемую на коллекторе мощность:

9. Определим КПД:

10. Определим амплитуду гармонического управляющего заряда первой гармоники:

11. Определим минимальное напряжение на эмиттерном переходе транзистора:

12. Определим напряжение смещения на эмиттерном переходе транзистора:

Для полного расчета каскада при усилении АМ колебаний необходимо рассчитать значения P_{рас ср}, I_{к0 ср}, P_{0 ср}, P_{1 ср}, η_ср.

Для начала найдем коэффициенты X и X²:

Расчет модуляционного устройства:

При данном напряжении коллекторного питания E_п напряжение E_к.т.:

Мощность МУНЧ:

Сопротивление нагрузки:

Цепь согласования представляет собой фильтр нижних частот. Нагрузкой фильтра является антенна с волновым сопротивлением.

Рисунок 2.2 – Схема электрическая принципиальная цепи согласования

Цепь согласования служит для подавления высших гармоник сигнала и согласования оконечного каскада с антенной. Схема электрическая принципиальная цепи согласования приведена на рисунке 2.2.

2.2 Усилитель мощности

Усилитель мощности выполнен на транзисторе. Транзистор включен по схеме с общим эмиттером. Схема электрическая принципиальная усилителя мощности приведена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Схема электрическая принципиальная усилителя мощности

Питание коллектора выполнено по параллельной схеме. Питание базы осуществляется по схеме с фиксированным напряжением. Резисторы R15 и R16 представляют собой базовый делитель. Через разделительную емкость С15 на вход усилителя мощности поступает сигнал с предыдущего каскада. Оба усилителя мощности и предоконечный каскад собраны по одинаковой схеме.