Название дипломной работы


Расчет режима предварительного каскада



страница11/14
Дата22.06.2019
Размер1.26 Mb.
ТипПояснительная записка
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

4.2 Расчет режима предварительного каскада


Схема предоконечного каскада аналогична схеме оконечного каскада. В качестве усилительного элемента в предоконечном каскаде используется биполярный транзистор типа: 2Т941А.

Исходные данные для расчета:

rнас=0,6 Ом

rб=0,9 Ом

rэ=0,8 Ом

h21= 20

Cк= 5 пФ

Cэ= 14 пФ

Lэ=1,2 нГн

Lб=1,8 нГн

Uкб=30 В

Uкэ=30 В

Eбэ=3 В

Eп=5 В

Iк0доп(Iк max доп)=1А

P1ном=4 Вт

Мощность предварительного каскада рассчитывается, как

Рпред.каскадавых.каскадаР, (4.19)

где КР – коэффициент усиления по мощности выходного каскада.

Рпред.каскада=2/6,45=0,31Вт.

Расчет предоконечного каскада аналогичен расчету выходного каскада. В результате расчета получим:

Коллекторная цепь транзистора:

UК1гр=4,85В

UКmax=10,4В

IК1=0,13А

IК0=0,0832А

IКmax=0,26А

Р0max=0,416Вт

η=77,5%

РКmax=0,197Вт



Rэк.ном=38Ом
Входная цепь транзистора:

Rдоп=2,4Ом

IБ=0,143А

ЕБ=0,719В

UБЭmax=0,641В

IБ0=4,16 мА

IЭ0=0,08736А

LвхОЭ=2,43нГн

rвхОЭ=3,965Ом

RвхОЭ=2,354Ом

СвхОЭ=0,902нФ

rвх=0,177Ом

хвх=2,422Ом

Рвх=0,040Вт

Кр=7,75

4.3 Расчет согласующих цепей


Для согласования каскадов между собой, выходной цепи оконечного каскада УМ с выходным фильтром, входной цепи предоконечного каскада с модулятором используются согласующие и трансформирующие цепи.

Узкодиапазонные трансформирующие цепи с коэффициентом перекрытия по частоте Кf не более 1,1…1,2 выполняют на основе простейших согласующих Г-, Т-, и П-цепочек в виде ФНЧ, когда в продольных ветвях включают индуктивности, а в поперечных емкости. При этом, во-первых, обеспечивается более высокая фильтрация высших гармоник, во-вторых, выходные емкости и индуктивности выводов транзисторов сравнительно просто включаются в соответствующие реактивные элементы трансформирующих цепочек или образуют отдельные согласующие звенья, и, в-третьих, при таком построении L- и С-элементы достаточно просто реализуются в виде сосредоточенных элементов на частотах приблизительно до 15ГГц, так и в виде распределенных элементов на основе отрезков полосковых линий на частотах от 100…300МГц. Согласующие Т- и П-цепочки строят путем последовательного соединения двух Г-цепочек. В нашем случае будем применять ФНЧ - трансформаторы, которые так же, как Г-, Т-, и П-цепочки обеспечивают трансформацию произвольных резистивных сопротивлений, но в заданной полосе частот fН… fВ. На рисунке 4.3 приведены две схемы ФНЧ – трансформаторов, состоящие из m/2 последовательно включенных Г-цепочек, нагруженных на сопротивление R2=Rн.ном. Каждая Г-цепочка выполняется в виде двухэлементного ФНЧ и содержит продольную индуктивность и параллельную емкость.




Рисунок 4.3- ФНЧ - трансформаторы

При таком построении обеспечивается существенно большая фильтрация на частотах выше fВ и, кроме того, его LC-элементы проще реализуются на полосковых линиях. ФНЧ – трансформатор по структуре совпадает с обычным ФНЧ, но в отличие от последнего у него нижняя граничная частота полосы пропускания начинается не от нуля, а от fН>0. В схеме, приведенной на рисунке 4.3,а, Rвх.ном > Rн.ном; в схеме рисунка 4.3,б Rвх.ном< Rн.ном.

4.3.1 Расчет трансформирующих цепей выходного каскада


Исходные данные для расчета ФНЧ – трансформатора: граничные частоты fН и fВ, номинальное сопротивление нагрузки Rн.ном и входное сопротивление ФНЧ – трансформатора Rвх.ном; допустимый КБВф.

а) Rвх.ном=50 Ом

Rн.ном=9,955 Ом


  1. Определяем r как отношение большего к меньшему из двух заданных сопротивлений: Rвх.ном и Rн.ном.

(4.20)

  1. Рассчитываем коэффициент перекрытия по частоте Кf= fВ/ fН.

,

  1. Находим параметр

(4.21)







4. Рассчитываем число реактивных элементов



(4.22)


5. В соответствии с полученным m уточняем δ:

6. Определяем и , (4.23)





7. Рассчитываем коэффициенты α1, α2,…, αm при m=2



(4.24)

где



, , ;

a=4, b=4,c=1 – при равноколебательной АЧХ.

















8. Определяем величины LC-элементов:

Так как Rвх.ном> Rн.ном, то выбираем схему 4.3,а

(4.25)








Остальные цепи рассчитываются по аналогичной методике. Результаты расчетов сведены в таблицу 4.1

Таблица 4.1-Результаты расчетов согласующих цепей













Rвх.ном=4 Ом

Rн.ном=50 Ом
















Rвх.ном=50 Ом

Rн.ном=38 Ом

















Rвх.ном=2,35 Ом

Rн.ном=50 Ом





















Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница