Расчет выходного усилителя мощности

4. Расчет выходного усилителя мощности

Расчет начинаем с выходного усилительного каскада, т.к. он обеспечивает необходимую выходную мощность передатчика: Рвых=1.3 Вт.

Исходные данные берем из предварительного расчета структурной схемы:

- выходная мощность каскада Рвых1=1.625 Вт,

- частота f=310 МГЦ,

- сопротивление нагрузки 50 Ом,

также выбираем транзистор 2Т925А. Его параметры приведены в таблицах:

Тип прибора	Предельные эксплуатационные данные
		В		А							МГц
2Т925А	Э	36	4	1,0	0,5	1.8	20	150	85	13.5	200..400

Тип прибора	Типовой режим
	МГц	Вт		%	В
2Т925А	320	>2	6...9.5	60…70	12.6

Тип прибора

Электрические параметры и параметры эквивалентной схемы

В

см

МГц

пФ

пФ

пФ

Ом

Ом

Ом

нГн

нГн

нГн

2Т925А

50

0.6

0.19

600…2400

4.5…15

5

110

1

0.4

1.5

2.4

1

2.4

Для получения высокого электронного КПД выберем угол отсечки коллекторного тока θ=90^о, тогда коэффициенты разложения для косинусоидального импульса:

Эквивалентная схема транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером:

4.2 Расчет электронного режима транзистора

Рвых1=1.625 Вт на рабочей частоте f=310 МГЦ для граничного режима работы.

4.2.1 Коллекторная цепь

1. Напряженность граничного режима:

2. Амплитуда коллекторного напряжения и тока первой гармоники:

3. Постоянные составляющие коллекторного, базового и эмиттерного токов:

4. Максимальная величина коллекторного тока:

,

т.е. меньше максимально допустимой величины.

5. Мощности, потребляемые от источника коллекторного питания и рассеиваемая на коллекторе транзистора:

Рассеиваемая мощность меньше допустимой, транзистор выбран правильно:

6. Электронный КПД коллекторной цепи:

или

7. Эквивалентное сопротивление коллекторной нагрузки току первой гармоники:

8. Максимальная температура коллекторного перехода (радиатор отсутствует):

4.2.2 Базовая цепь

1. Дополнительной сопротивление в базовой цепи:

Так как , то в реальной схеме можно не ставить сопротивление , но оно остается в расчетных формулах.

2. Амплитуда базового тока составит:

,

где

3. Максимальное обратное напряжение на эмиттером переходе:

Условие  выполняется и Rд не надо уменьшить.

4. Напряжение смещения на эмиттером переходе:

5. Активная и реактивная составляющая входного сопротивления транзистора .

Для этого рассчитаем элементы в эквивалентной схеме входного сопротивления транзистора: r_вх, R_вх, L_вх, C_вх.

, тогда

6. Мощность возбуждения и коэффициент усиления по мощности:

4.3 Расчет элементов схемы усилителя и согласующих цепей

4.3.1 Расчет цепей питания

1. Блокировочная индуктивность во входной цепи автосмещения:

2. Блокировочная индуктивность, развязывающая цепь источника питания по высокой частоте:

3. Для исключения прохождения постоянной составляющей тока в нагрузку:

4. Для исключения прохождения постоянной составляющей тока в источник питания (примем R_ИП=10 Ом ):