Электрический расчет, Выбор усилительного полупровдникового прибора - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией
Выбор усилительного полупровдникового прибора
Сложность современных радиоэлектронных систем наряду со специфическими радиотехническими требованиями определяет исключительно высокие к надежности всех ее блоков, в том числе и передатчика. В то же время передатчик в большинстве систем находится в самых неблагоприятных условиях по сравнению с другими блоками: он генерирует значительную мощность, поэтому работа всех его элементов связана с большими токами, напряжениями и значительным рассеиванием тепла.
В мощных каскадах передатчиков из полупроводниковых приборов используют биполярные и полевые транзисторы. Отсутствие цепи накала у транзисторов обуславливает их немедленную готовность к работе, хотя не приводит к заметной экономии электроэнергии питания, так как затраты энергии в цепях накала современных мощных ламп составляют 4...5 % и меньше их номинальной мощности. Недостатки транзисторных передатчиков прежде всего связаны с высокой стоимостью мощных транзисторов из-за чрезвычайно сложной технологией их производства. Меньший (как правило) коэффициент усиления по мощности транзисторов (по сравнению с лампами) приводит к большему числу каскадов, т. е. к дополнительным затратам энергии и мощности, рассеиваемой внутри передатчика. Существенный разброс параметров транзисторов, их температурная зависимость, а также зависимость усилительных свойств от частоты и режима усложняют схему построения передатчиков. Биполярные транзисторы применяют от самых низких частот до, ориентировочно 10 ГГц. Верхняя рабочая частота fв в генераторных транзисторах, как правило, ограничивается его усилительными возможностями, нижняя же частота fн для биполярных транзисторов - опасностью перегрева его структуры за время протекания одного импульса тока и развитием вторичного пробоя. Но к современной связной аппаратуре предъявляются жесткие требования к уменьшению габаритов массы и повышению технологичности.
Поскольку наш связной передатчик имеет диапазон рабочих частот от 42 до 48 МГц, и небольшую мощность порядка 6 Вт то выбор остановим на биполярном транзисторе.
Для того чтобы выбрать конкретный полупроводниковый прибор воспользуемся таблицей 1.1 в [5] (стр. 20 _ 23) где находится справочная информация, необходимая для грамотного выбора транзистора. Отметим, что информация, которую содержат обычные справочники по транзисторам, не годится для осуществления правильного выбора, поскольку по ней нельзя узнать важные (определяющие) параметры транзистора в конкретном режиме, так, например важный параметр rнас (в граничном режиме).
Где _ остаточное напряжение на коллекторе транзистора в граничном режиме, Sгр - крутизна выходной характеристики транзистора в граничном режиме.
Для оконечного каскада нашего связного передатчика по мощности передатчика, по диапазону рабочих частот подходит целая линейка транзисторов: КТ966А-2, 2Т921А, 2Т951А, 2Т951А, 2Т981А с параметрами:
Как видно из ниже приведенных некоторых параметров линейки транзисторов наиболее подходящий транзистор для нашего связного передатчика 2Т951А, потому что имеет достаточно большое rнас = 1,4 а также подходит по мощности (с запасом), по диапазону рабочих частот, и по рекомендуемому режиму работы.
Тип транзистора |
Rнас (rнас ВЧ), Ом |
Диапазон рабочих частот, МГц |
Рн, Вт |
Рекомендуемый режим работы |
КТ966А-2 |
5 |
4...60 |
10 |
Класс А -58 дБ |
2Т921А |
1,8 (3,4) |
1,5...60 |
12,5 |
Линейный -30...-39дБ |
2Т951В |
(10) |
|
|
Класс В Линейный -27...-33дБ |
2Т951А |
(1,4) |
|
|
Класс В Линейный -30...-35дБ |
2Т981А |
0,1 |
30...80 |
50 |
Класс В |
Выбранный транзистор имеет следующие параметры:
Таблица 3.1 Параметры выбранного транзистора 2Т951А
Параметр |
Пояснение |
Значение |
Rб |
Сопротивление материала базы |
0,5, Ом |
Rэ |
Стабилизирующее сопротивление в цепи эмиттера |
0,2, Ом |
Rуе |
Сопротивление утечки эмиттерного перехода |
0,1, кОм |
H21э0 |
Коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером ОЭ на постоянном токе |
15...100 |
Fт |
Граничная частота передачи по току в схеме с ОЭ |
150...420, МГц |
Ск |
Барьерная емкость коллекторного перехода при соответствующем напряжении Ек |
60...70, пФ при Ек=28, В |
Сэ |
Барьерная емкость эмиттерного перехода при соответствующем напряжении Еэ |
600, пФ при Еэ=0, В |
К |
Постоянная времени коллекторного перехода |
20 пс при Ек=10, В |
Lэ |
Индуктивность вывода эмиттера транзистора |
2,8...3,8, нГн |
Lб |
Индуктивность вывода базы транзистора |
2,1...3,2, нГн |
Lк |
Индуктивность вывода коллектора транзистора |
1,3...3,2, нГн |
Eкэ доп |
Предельное напряжение на коллекторе |
65, В при Екб имп |
Eкэ имп |
Предельное значение импульсного напряжения на коллекторе |
60, В |
Eк доп |
Допустимое значение питающего напряжения на коллекторе |
28, В |
Eбэ доп |
Допустимое значение обратного напряжения на эмиттерном переходе |
4, В |
Iк0 доп |
Допустимое значение постоянной составляющей коллекторного тока |
5, А |
Iб0 доп |
Допустимое значение постоянной составляющей базового тока |
1,0, А |
Tп доп |
Допустимая температура переходов транзистора |
200, C |
Rпк |
Тепловое сопротивление переход (кристалл) _ корпус |
2,83, С/Вт |
F |
Экспериментальное значение верхней частоты диапазона |
80, Мгц |
Кp |
Коэффициент усиления по мощности |
8,3...25 |
Коэффициент полезного действия |
60...80, % | |
Ек |
Напряжение коллекторного питания при эксперименте |
28, В |
Схема включения с ОЭ |
Перечисленные в этой таблице параметры, используются при расчете коллекторной и базовой цепей транзистора.
Расчет коллекторной цепи можно проводить независимо от схемы включения транзистора, а входной _ раздельно для схем с ОЭ или с ОБ. В нашем случае, для оконечного каскада выбрана однотактная схема ГВВ, а схема включения транзистора - схема с ОЭ.
Похожие статьи
-
Для современных мощных биполярных транзисторов, как правило, оговаривается номинальное напряжение коллекторного питания Ек. п. В нашем случае по...
-
Расчет базовой цепи - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией
Для транзисторов УВЧ и СВЧ существенную роль играют LC - элементы, образующиеся между кристаллом и корпусом транзистора. При расчете входной цепи...
-
Расчет цепи смещения - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией
В мощных выходных каскадах, где транзисторы обычно работают с отсечкой тока (в нашем случае =90), для получения линейной модуляционной характеристики...
-
Существует несколько способов получения частотной (ЧМ) (фазовой (ФМ)) модуляции [3, 4, 5]. Угловая модуляция может быть получена прямым способом, когда...
-
Электрический расчет К выходным, межкаскадным и выходным цепям согласования ЦС, установленным в ГВВ, предъявляется ряд требований: 1. ) Трансформация...
-
Расчет цепи питания - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией
Выходная цепь активного элемента (АЭ) содержит цепь согласования (ЦС) с нагрузкой и источник питания, Эти элементы можно включить последовательно или...
-
Выбрать и рассчитать: В процессе проектирования радиопередающего устройства (в нашем случае оконечного мощного каскада) обязательно нужно...
-
Электрический расчет Высшие гармоники тока или напряжения, образованные в результате работы транзисторов в нелинейном режиме, должны быть ослаблены в...
-
Из приведенных выше примеров расчета видно, что наибольшие искажения АЧХ обусловлены входной цепью. Для расширения полосы пропускания входных цепей...
-
Конструктивный расчет - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией
Главной задачей данного конструктивного расчета является расчет геометрии катушек индуктивности входящих в состав выходного фильтра. Это необходимо для...
-
В характерных радиочастотных каскадах передатчиков (генераторах с внешним возбуждением), применяются разнообразные радиодетали _ катушки индуктивности,...
-
Введение - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией
Человечество шагнуло в третье тысячелетие и теперь стало очевидным то, что все ускоряющийся и ускоряющийся темп жизни требует все большей и большей...
-
Расчет выходного частотного фильтра - Основы проектирования приборов и систем
В качестве выходного фильтра целесообразно применить фильтр нижних частот (ФНЧ) с плоской АЧХ (фильтр Баттерворта), имеющий максимальный коэффициент...
-
Расчет выходного усилителя Расчет К-цепи по постоянному току включает выбор режимов транзисторов и расчет сопротивлений резисторов, обеспечивающих...
-
Исходные данные для расчета: 1. напряжение на выходе каскада = 2,5 В; 2. сопротивление нагрузки = 250 Ом; 3. нижняя граничная частота =120 Гц; 4....
-
Определить пределы изменения амплитуд входного тока и напряжения, выходного тока и напряжения в линейном режиме работы усилителя. Найти: IБm, IКm, UБэm,...
-
Произведем расчет кварцевого автогенератора, по методике представленной в [3]. Исходные данные - частота генератора F Р =80 МГц; - выходная мощность Р Н...
-
В настоящее время радиопередающие устройства получили широкое распространение. Они находят применение в радиосвязи, в РЛС, в сотовой телефонии и в...
-
Схема на транзисторе (рис. 2.2) применяется в носимой и бортовой аппаратуре. Диапазон рабочих температур -20...+50°С. Напряжение смещения определяется...
-
Выходные каскады усиления напряжения В качестве выходного каскада усиления напряжения часто используется дифференциальный каскад V1-V2 (оба транзистора...
-
Для реализации УНЧ выбираем микросхему КР538УН3 - одноканальный сверхмалошумящий усилитель низкой частоты. Ее параметры: UПит - 57.5(В) UM. вых. max. -...
-
Схема усилительного каскада на полевом транзисторе с управляющими p-n-переходом и каналом р-типа показана на рисунке 5. Транзистор включен по схеме с...
-
При работе усилителя коэффициент усиления не остается постоянным, а изменяется вследствие следующих дестабилизирующих факторов: - присутствие в схемах...
-
Выбор варакторных умножителей частоты обусловлен невозможностью реализации (сложности реализации) транзисторных умножителей на полученных частотах. Для...
-
Принципиальная схема усилителя с межкаскадной КЦ второго порядка приведена на рисунке 8.1,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке 8.1,б....
-
Выбор транзисторов, по допустимой мощности рассеяния на коллекторе, и максимальной амплитуде коллекторного тока: PMax(0.250.3)PВых РMax(0.2750.33) (Вт)...
-
Дано : транзистор, частота fВ. Рассчитать коллекторную нагрузку Rк. , , ; . Транзистор известен, следовательно, известна емкость Со. При расчете возможны...
-
Расчет оконечного каскада телефонного усилителя - Блок сопряжения телефонной связи
Исходные данные: Рн=100Вт Ек=27В Rн=620Ом Fв?fн=300?3400Гц Мв, Мн - на частоте 1000Гц=1,78Дб Производим выбор транзистора по рассеиваемой...
-
Выходной каскад для согласования с внешней нагрузкой выполнен по схеме эмиттерного повторителя. При этом RН=50 Ом и ток покоя выбирается достаточно...
-
Заключение - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией
На сегодняшний день все вопросы касающиеся радиосвязи и средств ее непосредственного обеспечения очень актуальны, тем боле, что радиосвязь с каждым днем...
-
1. Физическая Т-образная эквивалентная схема На рисунке 5.12 приведена физическая Т-образная эквивалентная схема транзистора с общей базой, где:?...
-
Определим параметры нелинейной модели Эберса-Молла. В соответствии с вариантом тип используемого транзистора n-p-n КТ316Г. Транзисторы кремниевые...
-
Определить параметры усилительного каскада, Заключение, Литература - Расчет усилительного каскада
Транзистор усилительный каскад ток Коэффициент усиления каскада по току KI Входное сопротивление каскада RВх если то Выходное сопротивление каскада RВых...
-
10. Коэффициент частотных искажений (МН) распределяется равномерно между всеми искомыми элементами схемы, определяется коэффициент частотных искажений...
-
Для перехода от нормированной схемы к денормированной схеме с заданными нагрузочными сопротивлениями и граничной частотой для ФНЧ осуществляется...
-
Классификация усилителей К электронным усилителям относятся устройства, в которых функцию усиления электрических сигналов выполняют полупроводниковые...
-
В данном курсовом проекте заданы на расчет следующие блоки: 1) Цепь согласования; 2) оконечный усилитель мощности; 3) третий умножитель частоты; 4)...
-
Вероятность безотказной работы: TСр - среднее время безотказной работы. S - интенсивность отказов. Если изделие содержит n-типов элементов, последний из...
-
Расчет выходного каскада - Разработка дифференциального усилителя
Расчет усилителя мощности на транзисторах Определим мощность, рассеиваемую на нагрузке: W Определим ток, протекающий через нагрузку: A Определим величину...
-
Принципиальная схема каскада с высокочастотной индуктивной коррекцией приведена на рисунке 4.1,а, эквивалентная схема по переменному току - на рисунке...
Электрический расчет, Выбор усилительного полупровдникового прибора - Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией