Методика расчета ВЧ генератора с биполярным транзистором

Порядок расчета генератора будем сопровождать типовым примером. Исходные данные для расчета. Рабочая частота =300 МГц, выходная мощность =20 Вт.

Выбор типа биполярного транзистора. Исходя из заданной мощности и частоты сигнала, по справочнику выбираем тип транзистора. Останавливаемся на тетроде типа КТ925В, имеющем допустимые параметры: - импульсное (пиковое) значение коллекторного тока 8,5 А;

- постоянная составляющая коллекторного тока в непрерывном режиме 3,3 А;

- пиковое значение напряжения коллектор-эмиттер и коллектор - база 36 В;

- мощность , рассеиваемая коллектором, 25 Вт при , тепловое сопротивление =4,4 град/Вт.

Выбираем угол отсечки , для которого:

=0,318; =0,5; =1,57.

По характеристикам прибора определяется:

крутизна линии граничного режима =2 А/В или =0,5 Ом;

напряжение отсечки =0,7 В.

Выбираем граничный режим работы. Принимаем =15 В. Сопротивление базы =1 Ом, сопротивление =0,5 Ом. Расчет коллекторной цепи генератора.

1. Коэффициент использования коллекторного напряжения:

2. Амплитуда коллекторного ВЧ напряжения:

=0,77 15=11,5 В.

3. Пиковое значение напряжения коллектор-эмиттер:

=15+11,5=26 В<=36 В.

4. Амплитуда 1-й гармоники коллекторного тока:

=2 20/11,5=3,48 А.

5. Амплитуда импульса коллекторного тока:

=3,48/0,5=6,96 А<=8,5 А.

6. Постоянная составляющая коллекторного тока:

=0,318 6,96=2,21 А<=3,3 А.

7. Мощность, потребляемая по коллекторной цепи:

=2,21 15=33,2 Вт.

8. Мощность, рассеиваемая коллектором:

=33,2-20=13,2 Вт<=25 Вт.

9. Коэффициент полезного действия:

=0,5 0,77 1,57=60%.

10. Сопротивление нагруженной коллекторной цепи, необходимое для реализации рассчитанного режима работы:

=11,5/3,48=3,3 Ом.

Расчет базы.

1. Коэффициент усиления транзистора по мощности, определяемый согласно (7.28):

или 7дБ.

2. Мощность входного сигнала:

=20/4,95=4 Вт.

3. Первая гармоника тока базы:

=3,48/1,5=2,32 А.

4. Амплитуда входного ВЧ напряжения база-эмиттер:

=2 4/2,32=3,5 В.

5. Напряжение смещения:

=0,7 В.

6. Входное сопротивление по 1-й гармонике сигнала:

=3,5/2,32=1,5 Ом.