Оконечный каскад.
Оконечный каскад необходим для создания необходимой мощности на выходе, так как возбудитель для обеспечения высокой стабильности колебаний работает на малых мощностях. Как покажет дальнейший расчет, в данной работе для обеспечения необходимой мощности в оконечном каскаде используется одна двухтактная усилительная ячейка. Основным фактором, влияющим на расчет режима работы транзисторов, будет расчет на заданное значение мощности Р1— мощности первой гармоники, отдаваемой в нагрузку одним транзистором. Расчет ведется при угле отсечки 90 градусов. При описании входной цепи необходимо также рассчитать номиналы элементов, составляющие корректирующе-согласующие цепи для формирования чисто резистивного сопротивления, которые представляют собой параллельный контур, являющийся дополняющей цепью для последовательного контура, который явно появляется при отображении эквивалентной схемы транзистора.
Принципиальная схема ОК выглядит следующим образом:
В
качестве транзистора для оконечного
каскада был выбран транзистор 2Т964А со
следующими параметрами:
Максимально допустимое значение напряжения между коллектором и эмиттером В;
максимально допустимое значение постоянной составляющей коллекторного тока А;
граничная частота МГц;
коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером ;
индуктивности выводов транзистора нГн, нГн, нГн;
суммарная емкость коллекторного перехода пФ;
сопротивление насыщения коллекторного перехода Ом;
тепловое сопротивление участка переход-корпус транзистора
Ом;
максимально допустимое значение температуры перехода .
Расчет выходной цепи.
1. Мощность в нагрузке Вт
Мощность в оконечном каскаде = 140 Вт, таким образом, каждый транзистор должен отдавать в нагрузку 70 Вт.
2. Допустимое значение мощности, рассеиваемой на коллекторе
= Вт
3. Импульс коллекторного тока
=
=А, где ==40 В,
=1. Тогда = 9,05 В.
4. = B
= = 4.5 A
5. Сопротивление нагрузки
= = 6.89 Ом, берем номинальное значение Ом,
тогда =31/6,3 = 4,92 А, и = 9,84 А
6. Мощность первой гармоники, отдаваемая в нагрузку одним транзистором = = 76.26 Вт, тогда
число двухтактных схем = = 0,918
7. Мощность, рассеиваемая на коллекторе
= 125.2 — 76.26 = 48.94 Вт < 173.3 Вт =
получили, что мощность, рассеиваемая на коллекторе меньше допустимого значения,
тогда КПД по коллекторной цепи
= = 0.609
Расчет входной цепи.
Верхняя и нижняя частота по заданию и граничная частота транзистора
=
=
=
1. Выходное сопротивление транзистора на частотах выше , обусловленное внутренней обратной связью через емкость коллекторного перехода
= = 2.77 Ом
= = 5,54 Ом при работе транзистора с отсечкой коллекторного тока
2. Нагрузочный коэффициент
= = 0.47
3. Индуктивная и резистивная составляющие входного сопротивления транзистора
= = 9.7 нГн
= = 5.7 Ом
4. Добротность.
= = 0.289. Чтобы повысить добротность до единицы, увеличим входную индуктивность= 33.5 нГн, тогда = 33,5 — 9,7 = 23,8 нГн.
5. Значение крутизны транзистора по переходу
= = 154.6
6. Диффузионная емкость открытого эмиттерного перехода
= = 109.3 пФ
7. Первая гармоника тока внутреннего генератора в эквивалентной схеме транзистора
= = 10.5 A
8. Амплитуда напряжения на эмиттерном переходе в открытом состоянии
= = 0.14 B
9. Эквивалентная емкость входной цепи
= = 1.04 нФ
10. Емкость корректирующего конденсатора
= нФ, из стандартного ряда выбираем = 1000 пФ
11. Граничная частота транзистора по току
= > , отсюда величина
корректирующего резистора
= = 43 Ом
12. Расчет элементов цепи балластной нагрузки
= Ом
= = 67.5 нГн
= = 519 пФ
= = 7.4 нФ
Исходя из стандартных значений выбираем следующие номиналы
= 12 Ом; = 470 пФ; = 6.8нФ
13. Расчет разделительных индуктивностей и емкостей
= = 7 мкГн
= = 4 мкГн
= =750 нФ, по номиналу берем 680 нФ
14. Входное сопротивление одного плеча двухтактного усилителя
= = 11.4 Ом
15. Амплитуда напряжения на входе корректирующей цепи одного плеча усилителя
= = 15 B
16. Мощность, необходимая для возбуждения одного плеча усилителя
= = 9,868 Вт
17. Коэффициент усиления каскада по мощности
=
studfiles.net
8. Предоконечные и оконечные каскады усиления.
Эти каскады, как правило работают с большим уровнем входного сигнала поэтому обычно используются предельные возможности полностью.
Задача этих каскадов:
Если нагрузка активная, то есть Zн→Rн
То такие каскады называются каскадами мощного усиления.
Если нагрузка комплексная Zн→CнLн
То такие называются- усилителями напряжения.
К ним относятся: ШУ, ИУ.
Основные характеристики: η=Pн/Pо
Метод анализа – графоаналитический (с привлечением динамической ВАХ)
По усредненным параметрам за время.
Основные схемы:
Каскады предоконечные и оконечные
↓ ↓
↓ ↓
Трансформаторный бестрансформаторный
↓ ↓ ↓
ОЭ ОК ОБ
Режим работы:
А В(АВ) CDEи др.
8.1. динамические характеристики— показывают зависимость между мгновенными значениями токов и напряжений в усилительном элементе при наличии нагрузочных элементов в цепях усилительного элементов.
Виды динамических характеристик:
-выходные зависимость: iвых=φ(Uвых) → БТ
-входные: зависимость : iвх=U(Uвх)
-сквозные: зависимость : : Uвых=φ(eист) → БТ
-прямой передачи: зависимость: : iвых=φ(iвх)
Различают динамические характеристики для тока постоянного и переменного.
8.1.1 Выходные динамические характеристики.
Обеспечивают напряжение между коллектором и эмиттером.
Uкэ=Eп-Iко(Rк+Rэ)
Iк=(Eп-Uкэ)/R= (*)
Для переменного тока
Iк=Iк0+δк∽(**)
Подставляем (**) в (*) : Uкэ=Eп-Iк0R=-iк∽R
R∽=Rк||Rн
Iк=0 →iк∽=-Iко
Рабочая точка 0 {Iко,Uкэо}
Uкэ=Eп-IкоR=+iк∽R∽
Угол наклона зависит от напряжения.
8. Каскады мощного усиления.
Каскады, которые работают в режиме, использующем параметры усилительного элемента предельно близкие и предельно допустимые.
Метод анализа этих каскадов -графоаналитический.
R =Rк||Rн
Входная ВАХ
Статическая и динамические совпадают, так как rk>>Rн
Переход: база-эмиттер – открыт
коллектор- база –закрыт
Выходная ВАХ.
Kн ↑ М↓ ∆↓ τу ↓
η↑ Kr↓ — графо-аналитический
Входная ВАХ для БТ с общим эмиттером статическая и динамическая совпадает.
Для того чтобы совокупно оценить линейные и нелинейные характеристики вводятся следующие динамические характеристики:
Проходная характеристика: iвых= φ(Uвых)
Сквозная характеристика:iвых=φ(E)
Eu=Uвх+iвх*R
По этой ДХ можно рассчитать коэффициент гармоник методом трех или пяти ординат, для режима А и Б соответственно.
Рассмотрим режим А.
В режиме А точка покоя(рабочая точка) выбирается в середине линейного участка ДХ,
причем максимальное и минимальное значения iне выходят за пределы линейного участка ДХ.
Кубицкий стр176 формулы для определения всех гармонических составляющих : Im,Im2Im3,Imu,Iср
В режиме Анелинейные искажения составляют единицу процента:
Kг ↓ ≈ ед.%
ηa=
I0>>I~m;U ~m
U ~m=Eп/2
P0=Eп I0
P~=1/2(I r~ U ~m
по умолчанию предположили, что рассматриваем резисторный каскад.
Мощность ,рассеиваемая на коллекторе в режиме А:
Pка=P0-Pн≈3..4PнPн>>P~
Большее значение КПД до 50 % можно реализовать в трансформаторном каскаде усиления при работе УЭ в режиме А.
Достоинства режима А:
1) малый коэффициент гармоник;
2)потребляемая мощность не зависит от уровня сигнала.
Недостатки:
1) малый КПД < 50%;
2)трансформатор вносит дополнительные линейные и нелинейные искажения.
3)в интегр. технике не применяется
4)габариты
Режим В и АВ.Для уменьшения потребляемой мощности , режим АВ- техническая реализация режима В, промежуточный режим работы между идеализированным режимом В и режимом А.
Выбирается ток Ioабв точке отрыва идеальной и реальной характеристик.
В режиме В выходной ток протекает в течении половины периода усиливаемого сигнала, в течение другой половины периода он равен нулю.
Ioаб=0.1-0
Θв=π/2
Θав>=π/2
Θхарактеризует часть периода в течение которого протекаетIвых (2θ)
2θ=π/2=180
e(t)=Emcosωt
i2=Iср+Im1cosωt+Im2cos2ωt+Im3cos4ωt+…+Im2ncos2nωt
Im1=0.5Imax
Im2=0.212*Imax
Im3=0.042*Imax
Таким образом среднее значение выходного тока зависит от уровня сигнала, при отсутствии усиливаемого сигнала ток от источника питания не потребляется.
OАВ=I0max≤0.01-0.1 Iкmax
U(t)=Umaxcosωt
Iк=Iср+Im1cosωt+Im2 cos2ωt+…+Imncosnωt
Imn=φ(θ)
Iср=Im/π
Im=0.5Imax
Im2=0.212*Imax
Im3=0.042*Imax
Использовать режим Bв однотактном каскаде можно, когда используется на выходе фильтр, выделяющий полезный сигнал.
η = P(Im1)/P(Iср)
POB=φ(Iср)<POA=φ(IKO) приPн=const(при одинаковой мощности)
ηB>ηA
наиболее полно преимущества режима В видны в двухтактной схеме.
Двухтактные каскады.
Это каскады содержащие два или две группы усилительных элементов, возбужденных в противофазе и включенные так, что выходные токи в нагрузке складываются.
Каскады могут быть трансформаторные и без трансформаторные.
Не путать двухтактные, однотактные и режимы А и Б.
Uвх1=Umaxcosωt
Uвх2=Umaxcos(ωt+π)
iк1=Iср1+Im1cosωt+Im2cosωt+…
iк2=Iср1—Im1cosωt+Im2cosωt+…
Ток каскада в нагрузке пропорционален результирующему магнитному потоку, следовательно, ток в нагрузке будет пропорционален разности токов плеч:
iн=(iк1-iк2)*c=c(2Im1cosωt+2Im3cos3ωt+…)-(постоянной составляющей магнитного поля в первичном мотке нет)
В токе нагрузки отсутствуют четные гармоники.
В точке А ток в общих для двух плеч проводах: i∑=iк1+iк2=2Iср+2Im2
Kг2<Kг1
В точке А отсутствуют токи с частотой
сигнала, при этом уменьшается межкаскадная
обратная свя
Достоинства: 1. Компенсация четных гармоник
2.восстановление формы сигнала, основной частоты.
Недостатки: наличие трансформатора в выходной цепи приводит к ряду существенных недостатков.
Двухтактные бестрансформаторные каскады
Каскад с дополнительной симметрией (на комплиментарной паре тр.)
Это два транзистора с идентичными парами, но с различным типом проводимостей.
Схема с термокомпенсацией
(двухтактный каскад на комплиментарной паре- VT1иVT2- одинаковые параметры, но разные проводимости)
Выходные характеристики:
В режиме Бплечи работают попеременно (каждую половину периода).
Расчет каждого плеча в режиме Б ведется на полную выходную мощность
В режиме Аведется на половину выходной мощности
Сравним режимы А и В:
А В
Кга < Кгв
≤0.25 < ≈0.87
Pк≈Pн(2..4) >Pк=Pн/2..4
Ведеться ведется
Pплеча=Pн/2Pплеча=Pн
F2n+1отсутствуют все нечетные гармоники кроме первой
Сравним однотактные и двухтактные каскады:
а=(Im1/Im2)-1f2nнет четных гармоник при полной симметрии схемы а=0.1..0.3
Im2→ аIm1
позволяет реализовать режим В(АВ) с высоким КПД
отсутвтвует частота сигнала в общем проводе, что уменьшает обратные связи
Оконечные каскады широкополосных и импульсных усилителей.
Строятся по таким же схемам как каскады предварительного усиления в случае необходимости вводиться высокочастотная и низкочастотная коррекция.
Каскады согласованные с низкоомной
нагрузкой(кабель с волновым
сопротивлениемW050, 75 …→ОК) 
Rвых ок=W0
Rэ>>Rвых ок
Rвых ок=rэ+(rб+Ru/1+h21э)
rэ=0.026/Iэ0
Rвых окW0 →Rдоб=Rдоб+Rвых0
Фазоинверсные каскады.
Имеют не симметричный вход и симметричный относительно общего провода выход. Для этого инверсный каскад имеет два выхода, напряжения которых равны по амплитуде, но противоположны по фазе.
Области применения: 1.для перехода, для однотактных каскадов
2.для подключения симметричной нагрузки
а)простейший фазоинверсный каскад: 
б)с разделенной нагрузкой:
Rн2(с общим коллектором):rвых ок=rэ,Uвых=-K1Uвх
Rн1(с общим эмиттером):rвых оэ=rк ,Uвых=-K1Uвх
rэ<<<rк →Rдоб
в) с эмиттерной связью:
URН1=k1Uвх
URН2=k2Uвх
Существует много других схем, которые мы рассматривать не будем.
Усилитель постоянного тока.
fн=0fв=0
Uвых
упт =0 приEU==0
1)Зависимость режима от внешнего сопротивления
Полезным
2)(необходимость компенсировать постоянство напряжения UиUчтобы в отсутствие входного сигнала напряжение упт =0
3)дрейф нуля
Причины :1)изменение температуры
Нестабильность напряжения источника питания
Одиночные каскады непригодны.
Выход из этой ситуации: Дифференциальные каскады.
Используют два транзистора.
Упрощенная схема дифференциального каскада с симметричными входом и выходом.
Эта схема не чувствительна к изменению напряжения в источнике питания и к синфазной помехе (так как воздействует на оба плеча одинаково).
Выводы проделать самостоятельно.
Дифференциальный каскад дает основу операционному усилителю.
Операционные усилители.
Это УПТ со специфическими параметрами: 1.коэфициент усиления напряжения очень большой(Кн→∞)
2.Uвх очень большое (Rвх→∞)
3. Uвых очень маленькое (R→0)
с
Диф.
каскад
nкаскад. усил.
Вых.каскад ОК
труктурная схема ОУβ
Кн
Коос=≈1/β
При коэффициенте усиления →∞
ОУ могут выполнять операции:
Суммирование
вычитание
логарифмирование
потенцирование
дифференцирование
интегрирование
ОУ- активные фильтры.
59
studfiles.net
Оконечный каскад и модулятор передатчика Ламповая техника
Оконечный каскад и модулятор передатчика, вопрос качества работы телефоном с амплитудной модуляцией (AM) остается все еще весьма актуальным. И как бы ни казалась проста амплитудная модуляция по сравнению с SSB, редко можно встретить действительно хорошую передачу с AM любительских радиостанций. Цель статьи — рекомендовать аппаратуру, которая позволяет при минимуме затрат средств, времени и умения иметь высококачественную модуляцию при хорошей выходной мощности. Как видно из схемы (рисунке), модулируемый каскад (РА) работает на пентоде ГУ-50 (Л1). Оконечный каскад модулятора — на 6П15П (Л2) или 6П9. Модуляция осуществляется по защитной сетке.
Оконечный каскад и модулятор передатчика модуляция по защитной сетке имеет свои преимущества. Как известно, она происходит полностью или почти полностью (в зависимости от лампы) в отрицательной области. Это значит, что от модулятора не требуется или почти не требуется никакой мощности, а лишь напряжение на выходе. Кроме того, кривая зависимости анодного тока модулируемой лампы от отрицательного напряжения на защитной сетке в большинстве случаев и особенно в лампе ГУ-50 идеально линейна. Иными словами, равное приращение напряжения на защитной сетке соответствует равному приращению анодного тока лампы при прочих неизменных условиях, и, таким образом, при модуляции не возникнут нелинейные искажения.
Одна из главных трудностей, которая встречается в любительской практике при получении качественной модуляции, это мощный модулятор с его выходным (модуляционным) трансформатором. В общем случае выходные каскады 20—50-ваттных модуляторов собираются по двухтактной схеме. Модуляционный трансформатор по вторичной цепи имеет сравнительно большие токи подмагничивания. Следовательно, он собирается с зазором, его расчет усложняется, размеры его резко возрастают, и конструктивное выполнение становится затруднительным. Если же радиолюбитель берет случайный трансформатор, то результаты еще более ухудшаются. Рассмотрев динамические характеристики выходной мощности и коэффициента нелинейных искажений выходных ламп, легко можно заметить, что они имеют ярко выраженный оптимум. Например, для ламп 6П15П и 6П9 максимум отдаваемой мощности и минимум нелинейных искажений будет только при сопротивлении нагрузки 10 ком, для лампы 6П6С эта величина будет 6,1 ком и т. д. В результате при случайном или плохо просчитанном трансформаторе выходные лампы неправильно нагружаются, работают в тяжелых условиях с сильными искажениями, не отдавая полной мощности. В результате получается плохая передача.
В описываемой схеме оконечный каскад и модулятор передатчика нет модуляционного трансформатора.Чтобы обеспечить близкую к 100% модуляцию, в нашем случае нужно иметь 280—320 в размаха напряжения звуковой частоты, так как если снять модуляционную характеристику по защитной сетке лампы Г У-50 увидим, что при ноле вольт на защитной сетке через лампу будет протекать максимальный ток, а при — 300-320 в лампа будет полностью заперта. Помня, что характеристика ГУ-50 по защитной сетке линейна, имеем рабочую точку — 150-160в.
Выбранная модуляторная лампа 6П15П имеет оптимальную нагрузку 10 ком. Эта нагрузка может быть, как комплексной, так и чисто активной. В нашем случае она активная (сопротивление R5). Но так как через эту нагрузку будет протекать и постоянная составляющая анодного тока лампы, то на ней упадет значительное напряжение, а нам, чтобы обеспечить заданный размах напряжения НЧ, нужно иметь на аноде модулятора 300—350 в. Узнаем из характеристик лампы 6П15П, что при выбранном режиме анодный ток ее будет 30 ма. Значит на сопротивлении R5 упадет: U = IR=0,03 аx10 000 ом=300в.
Следовательно, чтобы иметь на аноде, например, 320 в, источник анодного напряжения Еа должен быть 320+300 = 620 в. Но чтобы не делать специальный источник для питания выходного каскада модулятора, имеет смысл питать его от источника анодного напряжения выходного каскада передатчика, погасив избыток напряжения дополнительным сопротивлением. Напряжение НЧ снимается с анода лампы 6П15П и подается через конденсатор С10 непосредственно на защитную сетку лампы ГУ-50, куда одновременно подводится — 145 + – 155 в напряжения смещения. Переход от работы телефоном (AM) к работе телеграфом (CW) осуществляется закорачиванием защитной сетки ГУ-50 на шасси. Это не создает дополнительной нагрузки на источник отрицательного напряжения, так как он отделен от защитной сетки сопротивлением R3.
Типовой- режим лампы ГУ-50.
При телеграфной работе: Еа= 1кв, Ес2=300 в, Ес = -80 в, Umc=100в, Ia=120ма, Rое.опт = 4 700 ом.
При телефонной работе (модуляция на защитную сетку): Еa=1кв, Еc2= 250в, Еc3=—155в, Еc=—80в, АEc3=155 в, Umc= 100в, Ia=60 ма, Ic2=20ма, Rc2=5 ком, Roe.onт=4700 ом.
Из приведенных режимов видно, что даже без форсирования режима при телеграфной работе имеем 120вт подводимой мощности, и при телефонной, в режиме несущей — 60вт подводимой мощности. Описанная схема оконечный каскад и модулятор передатчика почти не нуждается в настройке: необходимо лишь обеспечить указанный режим каскадов. Она свободна от перемодуляции в случае, если напряжение смещения на защитной сетке будет в рамках указанного. В самом деле, практически невозможно на аноде модулятора получить размах звукового напряжения больше заданного для данной лампы без вывода ее из строя. Искажения будут обусловлены только искажениями усилителя НЧ, которые легко сводятся к 1—2%.
На рисунке дана схема предварительного усилителя НЧ в случае использования кристаллического микрофона. Сопротивление R6 служит для корректировки высоких частот звукового спектра. В усилителе на месте лампы Л1 можно использовать: 6Ж1П, 6Ж2П, 6ЖЗП, 6Ж1Б, 6Ж2Б. На месте Л2: 6С1П, 6Ж1П, 6Ж2П, 6ЖЗП (лампы 6Ж… в триодном включении) 6С7Б, 6Ж1Б, 6Ж2Б (лампы 6Ж–. в триодном включении). Вместо двух ламп Л1 и Л2 можно применить лампу 6Ф1П.
varikap.ru
Оконечный каскад.
Оконечный каскад необходим для создания необходимой мощности на выходе, так как возбудитель для обеспечения высокой стабильности колебаний работает на малых мощностях. Как покажет дальнейший расчет, в данной работе для обеспечения необходимой мощности в оконечном каскаде используется одна двухтактная усилительная ячейка. Основным фактором, влияющим на расчет режима работы транзисторов, будет расчет на заданное значение мощности Р1— мощности первой гармоники, отдаваемой в нагрузку одним транзистором. Расчет ведется при угле отсечки 90 градусов. При описании входной цепи необходимо также рассчитать номиналы элементов, составляющие корректирующе-согласующие цепи для формирования чисто резистивного сопротивления, которые представляют собой параллельный контур, являющийся дополняющей цепью для последовательного контура, который явно появляется при отображении эквивалентной схемы транзистора.
Принципиальная схема ОК выглядит следующим образом:
В
качестве транзистора для оконечного
каскада был выбран транзистор 2Т964А со
следующими параметрами:
Максимально допустимое значение напряжения между коллектором и эмиттером В;
максимально допустимое значение постоянной составляющей коллекторного тока А;
граничная частота МГц;
коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером ;
индуктивности выводов транзистора нГн, нГн, нГн;
суммарная емкость коллекторного перехода пФ;
сопротивление насыщения коллекторного перехода Ом;
тепловое сопротивление участка переход-корпус транзистора
Ом;
максимально допустимое значение температуры перехода .
Расчет выходной цепи.
1. Мощность в нагрузке Вт
Мощность в оконечном каскаде = 140 Вт, таким образом, каждый транзистор должен отдавать в нагрузку 70 Вт.
2. Допустимое значение мощности, рассеиваемой на коллекторе
= Вт
3. Импульс коллекторного тока
=
=А, где ==40 В,
=1. Тогда = 9,05 В.
4. = B
= = 4.5 A
5. Сопротивление нагрузки
= = 6.89 Ом, берем номинальное значение Ом,
тогда =31/6,3 = 4,92 А, и = 9,84 А
6. Мощность первой гармоники, отдаваемая в нагрузку одним транзистором = = 76.26 Вт, тогда
число двухтактных схем = = 0,918
7. Мощность, рассеиваемая на коллекторе
= = 125.2 Вт
= 125.2 — 76.26 = 48.94 Вт < 173.3 Вт =
получили, что мощность, рассеиваемая на коллекторе меньше допустимого значения,
тогда КПД по коллекторной цепи
= = 0.609
Расчет входной цепи.
Верхняя и нижняя частота по заданию и граничная частота транзистора
=
=
=
1. Выходное сопротивление транзистора на частотах выше , обусловленное внутренней обратной связью через емкость коллекторного перехода
= = 2.77 Ом
= = 5,54 Ом при работе транзистора с отсечкой коллекторного тока
2. Нагрузочный коэффициент
= = 0.47
3. Индуктивная и резистивная составляющие входного сопротивления транзистора
= = 9.7 нГн
= = 5.7 Ом
4. Добротность.
= = 0.289. Чтобы повысить добротность до единицы, увеличим входную индуктивность
= 33.5 нГн, тогда = 33,5 — 9,7 = 23,8 нГн.
5. Значение крутизны транзистора по переходу
= = 154.6
6. Диффузионная емкость открытого эмиттерного перехода
= = 109.3 пФ
7. Первая гармоника тока внутреннего генератора в эквивалентной схеме транзистора
= = 10.5 A
8. Амплитуда напряжения на эмиттерном переходе в открытом состоянии
= = 0.14 B
9. Эквивалентная емкость входной цепи
= = 1.04 нФ
10. Емкость корректирующего конденсатора
= нФ, из стандартного ряда выбираем = 1000 пФ
11. Граничная частота транзистора по току
= > , отсюда величина
корректирующего резистора
= = 43 Ом
12. Расчет элементов цепи балластной нагрузки
= Ом
= = 67.5 нГн
= = 519 пФ
= = 7.4 нФ
Исходя из стандартных значений выбираем следующие номиналы
= 12 Ом; = 470 пФ; = 6.8нФ
13. Расчет разделительных индуктивностей и емкостей
= = 7 мкГн
= = 4 мкГн
= =750 нФ, по номиналу берем 680 нФ
14. Входное сопротивление одного плеча двухтактного усилителя
= = 11.4 Ом
15. Амплитуда напряжения на входе корректирующей цепи одного плеча усилителя
= = 15 B
16. Мощность, необходимая для возбуждения одного плеча усилителя
= = 9,868 Вт
17. Коэффициент усиления каскада по мощности
=
studfiles.net
Оконечный каскад.
Оконечный каскад необходим для создания необходимой мощности на выходе, так как возбудитель для обеспечения высокой стабильности колебаний работает на малых мощностях. Как покажет дальнейший расчет, в данной работе для обеспечения необходимой мощности в оконечном каскаде используется одна двухтактная усилительная ячейка. Основным фактором, влияющим на расчет режима работы транзисторов, будет расчет на заданное значение мощности Р1— мощности первой гармоники, отдаваемой в нагрузку одним транзистором. Расчет ведется при угле отсечки 90 градусов. При описании входной цепи необходимо также рассчитать номиналы элементов, составляющие корректирующе-согласующие цепи для формирования чисто резистивного сопротивления, которые представляют собой параллельный контур, являющийся дополняющей цепью для последовательного контура, который явно появляется при отображении эквивалентной схемы транзистора.
Принципиальная схема ОК выглядит следующим образом:
В
качестве транзистора для оконечного
каскада был выбран транзистор 2Т964А со
следующими параметрами:
Максимально допустимое значение напряжения между коллектором и эмиттером В;
максимально допустимое значение постоянной составляющей коллекторного тока А;
граничная частота МГц;
коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером ;
индуктивности выводов транзистора нГн, нГн, нГн;
суммарная емкость коллекторного перехода пФ;
сопротивление насыщения коллекторного перехода Ом;
тепловое сопротивление участка переход-корпус транзистора
Ом;
максимально допустимое значение температуры перехода .
Расчет выходной цепи.
1. Мощность в нагрузке Вт
Мощность в оконечном каскаде = 140 Вт, таким образом, каждый транзистор должен отдавать в нагрузку 70 Вт.
2. Допустимое значение мощности, рассеиваемой на коллекторе
= Вт
3. Импульс коллекторного тока
=
=А, где ==40 В,
=1. Тогда = 9,05 В.
4. = B
= = 4.5 A
5. Сопротивление нагрузки
= = 6.89 Ом, берем номинальное значение Ом,
тогда =31/6,3 = 4,92 А, и = 9,84 А
6. Мощность первой гармоники, отдаваемая в нагрузку одним транзистором = = 76.26 Вт, тогда
число двухтактных схем = = 0,918
7. Мощность, рассеиваемая на коллекторе
= = 125.2 Вт
= 125.2 — 76.26 = 48.94 Вт < 173.3 Вт =
получили, что мощность, рассеиваемая на коллекторе меньше допустимого значения,
тогда КПД по коллекторной цепи
= = 0.609
Расчет входной цепи.
Верхняя и нижняя частота по заданию и граничная частота транзистора
=
=
=
1. Выходное сопротивление транзистора на частотах выше , обусловленное внутренней обратной связью через емкость коллекторного перехода
= = 2.77 Ом
= = 5,54 Ом при работе транзистора с отсечкой коллекторного тока
2. Нагрузочный коэффициент
= = 0.47
3. Индуктивная и резистивная составляющие входного сопротивления транзистора
= = 9.7 нГн
= = 5.7 Ом
4. Добротность.
= = 0.289. Чтобы повысить добротность до единицы, увеличим входную индуктивность
= 33.5 нГн, тогда = 33,5 — 9,7 = 23,8 нГн.
5. Значение крутизны транзистора по переходу
= = 154.6
6. Диффузионная емкость открытого эмиттерного перехода
= = 109.3 пФ
7. Первая гармоника тока внутреннего генератора в эквивалентной схеме транзистора
= = 10.5 A
8. Амплитуда напряжения на эмиттерном переходе в открытом состоянии
= = 0.14 B
9. Эквивалентная емкость входной цепи
= = 1.04 нФ
10. Емкость корректирующего конденсатора
= нФ, из стандартного ряда выбираем = 1000 пФ
11. Граничная частота транзистора по току
= > , отсюда величина
корректирующего резистора
= = 43 Ом
12. Расчет элементов цепи балластной нагрузки
= Ом
= = 67.5 нГн
= = 519 пФ
= = 7.4 нФ
Исходя из стандартных значений выбираем следующие номиналы
= 12 Ом; = 470 пФ; = 6.8нФ
13. Расчет разделительных индуктивностей и емкостей
= = 7 мкГн
= = 4 мкГн
= =750 нФ, по номиналу берем 680 нФ
14. Входное сопротивление одного плеча двухтактного усилителя
= = 11.4 Ом
15. Амплитуда напряжения на входе корректирующей цепи одного плеча усилителя
= = 15 B
16. Мощность, необходимая для возбуждения одного плеча усилителя
= = 9,868 Вт
17. Коэффициент усиления каскада по мощности
=
studfiles.net
Оконечный каскад.
Оконечный каскад необходим для создания необходимой мощности на выходе, так как возбудитель для обеспечения высокой стабильности колебаний работает на малых мощностях. Как покажет дальнейший расчет, в данной работе для обеспечения необходимой мощности в оконечном каскаде используется одна двухтактная усилительная ячейка. Основным фактором, влияющим на расчет режима работы транзисторов, будет расчет на заданное значение мощности Р1— мощности первой гармоники, отдаваемой в нагрузку одним транзистором. Расчет ведется при угле отсечки 90 градусов. При описании входной цепи необходимо также рассчитать номиналы элементов, составляющие корректирующе-согласующие цепи для формирования чисто резистивного сопротивления, которые представляют собой параллельный контур, являющийся дополняющей цепью для последовательного контура, который явно появляется при отображении эквивалентной схемы транзистора.
Принципиальная схема ОК выглядит следующим образом:
В
качестве транзистора для оконечного
каскада был выбран транзистор 2Т964А со
следующими параметрами:
Максимально допустимое значение напряжения между коллектором и эмиттером В;
максимально допустимое значение постоянной составляющей коллекторного тока А;
граничная частота МГц;
коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером ;
индуктивности выводов транзистора нГн, нГн, нГн;
суммарная емкость коллекторного перехода пФ;
сопротивление насыщения коллекторного перехода Ом;
тепловое сопротивление участка переход-корпус транзистора
Ом;
максимально допустимое значение температуры перехода .
Расчет выходной цепи.
1. Мощность в нагрузке Вт
Мощность в оконечном каскаде = 140 Вт, таким образом, каждый транзистор должен отдавать в нагрузку 70 Вт.
2. Допустимое значение мощности, рассеиваемой на коллекторе
= Вт
3. Импульс коллекторного тока
=
=А, где ==40 В,
=1. Тогда = 9,05 В.
4. = B
= = 4.5 A
5. Сопротивление нагрузки
= = 6.89 Ом, берем номинальное значение Ом,
тогда =31/6,3 = 4,92 А, и = 9,84 А
6. Мощность первой гармоники, отдаваемая в нагрузку одним транзистором = = 76.26 Вт, тогда
число двухтактных схем = = 0,918
7. Мощность, рассеиваемая на коллекторе
= = 125.2 Вт
= 125.2 — 76.26 = 48.94 Вт < 173.3 Вт =
получили, что мощность, рассеиваемая на коллекторе меньше допустимого значения,
тогда КПД по коллекторной цепи
= = 0.609
Расчет входной цепи.
Верхняя и нижняя частота по заданию и граничная частота транзистора
=
=
=
1. Выходное сопротивление транзистора на частотах выше , обусловленное внутренней обратной связью через емкость коллекторного перехода
= = 2.77 Ом
= = 5,54 Ом при работе транзистора с отсечкой коллекторного тока
2. Нагрузочный коэффициент
= = 0.47
3. Индуктивная и резистивная составляющие входного сопротивления транзистора
= = 9.7 нГн
= = 5.7 Ом
4. Добротность.
= = 0.289. Чтобы повысить добротность до единицы, увеличим входную индуктивность
= 33.5 нГн, тогда = 33,5 — 9,7 = 23,8 нГн.
5. Значение крутизны транзистора по переходу
= = 154.6
6. Диффузионная емкость открытого эмиттерного перехода
= = 109.3 пФ
7. Первая гармоника тока внутреннего генератора в эквивалентной схеме транзистора
= = 10.5 A
8. Амплитуда напряжения на эмиттерном переходе в открытом состоянии
= = 0.14 B
9. Эквивалентная емкость входной цепи
= = 1.04 нФ
10. Емкость корректирующего конденсатора
= нФ, из стандартного ряда выбираем = 1000 пФ
11. Граничная частота транзистора по току
= > , отсюда величина
корректирующего резистора
= = 43 Ом
12. Расчет элементов цепи балластной нагрузки
= Ом
= = 67.5 нГн
= = 519 пФ
= = 7.4 нФ
Исходя из стандартных значений выбираем следующие номиналы
= 12 Ом; = 470 пФ; = 6.8нФ
13. Расчет разделительных индуктивностей и емкостей
= = 7 мкГн
= = 4 мкГн
= =750 нФ, по номиналу берем 680 нФ
14. Входное сопротивление одного плеча двухтактного усилителя
= = 11.4 Ом
15. Амплитуда напряжения на входе корректирующей цепи одного плеча усилителя
= = 15 B
16. Мощность, необходимая для возбуждения одного плеча усилителя
= = 9,868 Вт
17. Коэффициент усиления каскада по мощности
=
studfiles.net
Оконечный каскад.
Оконечный каскад необходим для создания необходимой мощности на выходе, так как возбудитель для обеспечения высокой стабильности колебаний работает на малых мощностях. Как покажет дальнейший расчет, в данной работе для обеспечения необходимой мощности в оконечном каскаде используется одна двухтактная усилительная ячейка. Основным фактором, влияющим на расчет режима работы транзисторов, будет расчет на заданное значение мощности Р1— мощности первой гармоники, отдаваемой в нагрузку одним транзистором. Расчет ведется при угле отсечки 90 градусов. При описании входной цепи необходимо также рассчитать номиналы элементов, составляющие корректирующе-согласующие цепи для формирования чисто резистивного сопротивления, которые представляют собой параллельный контур, являющийся дополняющей цепью для последовательного контура, который явно появляется при отображении эквивалентной схемы транзистора.
Принципиальная схема ОК выглядит следующим образом:
В
качестве транзистора для оконечного
каскада был выбран транзистор 2Т964А со
следующими параметрами:
Максимально допустимое значение напряжения между коллектором и эмиттером В;
максимально допустимое значение постоянной составляющей коллекторного тока А;
граничная частота МГц;
коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером ;
индуктивности выводов транзистора нГн, нГн, нГн;
суммарная емкость коллекторного перехода пФ;
сопротивление насыщения коллекторного перехода Ом;
тепловое сопротивление участка переход-корпус транзистора
Ом;
максимально допустимое значение температуры перехода .
Расчет выходной цепи.
1. Мощность в нагрузке Вт
Мощность в оконечном каскаде = 140 Вт, таким образом, каждый транзистор должен отдавать в нагрузку 70 Вт.
2. Допустимое значение мощности, рассеиваемой на коллекторе
= Вт
3. Импульс коллекторного тока
=
=А, где ==40 В,
=1. Тогда = 9,05 В.
4. = B
= = 4.5 A
5. Сопротивление нагрузки
= = 6.89 Ом, берем номинальное значение Ом,
тогда =31/6,3 = 4,92 А, и = 9,84 А
6. Мощность первой гармоники, отдаваемая в нагрузку одним транзистором = = 76.26 Вт, тогда
число двухтактных схем = = 0,918
7. Мощность, рассеиваемая на коллекторе
= = 125.2 Вт
= 125.2 — 76.26 = 48.94 Вт < 173.3 Вт =
получили, что мощность, рассеиваемая на коллекторе меньше допустимого значения,
тогда КПД по коллекторной цепи
= = 0.609
Расчет входной цепи.
Верхняя и нижняя частота по заданию и граничная частота транзистора
=
=
=
1. Выходное сопротивление транзистора на частотах выше , обусловленное внутренней обратной связью через емкость коллекторного перехода
= = 2.77 Ом
= = 5,54 Ом при работе транзистора с отсечкой коллекторного тока
2. Нагрузочный коэффициент
= = 0.47
3. Индуктивная и резистивная составляющие входного сопротивления транзистора
= = 9.7 нГн
= = 5.7 Ом
4. Добротность.
= = 0.289. Чтобы повысить добротность до единицы, увеличим входную индуктивность
= 33.5 нГн, тогда = 33,5 — 9,7 = 23,8 нГн.
5. Значение крутизны транзистора по переходу
= = 154.6
6. Диффузионная емкость открытого эмиттерного перехода
= = 109.3 пФ
7. Первая гармоника тока внутреннего генератора в эквивалентной схеме транзистора
= = 10.5 A
8. Амплитуда напряжения на эмиттерном переходе в открытом состоянии
= = 0.14 B
9. Эквивалентная емкость входной цепи
= = 1.04 нФ
10. Емкость корректирующего конденсатора
= нФ, из стандартного ряда выбираем = 1000 пФ
11. Граничная частота транзистора по току
= > , отсюда величина
корректирующего резистора
= = 43 Ом
12. Расчет элементов цепи балластной нагрузки
= Ом
= = 67.5 нГн
= = 519 пФ
= = 7.4 нФ
Исходя из стандартных значений выбираем следующие номиналы
= 12 Ом; = 470 пФ; = 6.8нФ
13. Расчет разделительных индуктивностей и емкостей
= = 7 мкГн
= = 4 мкГн
= =750 нФ, по номиналу берем 680 нФ
14. Входное сопротивление одного плеча двухтактного усилителя
= = 11.4 Ом
15. Амплитуда напряжения на входе корректирующей цепи одного плеча усилителя
= = 15 B
16. Мощность, необходимая для возбуждения одного плеча усилителя
= = 9,868 Вт
17. Коэффициент усиления каскада по мощности
=
studfiles.net
