Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

Приведенные в данном учебно-методическом пособии соотношения для проектирования входных, выходных и межкаскадных КЦ, цепей фильтрации и согласования широкополосных и полосовых усилителей мощности радиопередающих устройств основаны на использовании приведенных однонаправленных моделей транзисторов.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫХОДНЫХ ЦЕПЕЙ КОРРЕКции, согласования и фильтрации

Построение согласующе-фильтрующих устройств радиопередатчиков диапазона метровых и дециметровых волн основано на использовании выходных
КЦ, широкополосных трансформаторов импедансов на ферритах, полосовых трансформаторов импедансов, выполненных в виде фильтров нижних частот, фильтрующих устройств, в качестве которых чаще всего используются фильтры
Чебышева и Кауэра.

2.1. ВЫХОДНАЯ КОРРЕКТИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ ШИРОКОПОЛОСНОГО УСИЛИТЕЛЯ

При проектировании широкополосных передатчиков малой и средней мощности основной целью применения выходной КЦ усилителя этого передатчика является требование реализации постоянной в заданной полосе рабочих частот величины ощущаемого сопротивления нагрузки внутреннего генератора транзистора выходного каскада. Это необходимо для обеспечения идентичности режимов работы транзистора на разных частотах заданного диапазона, что позволяет отдавать в нагрузку не зависимое от частоты требуемое значение выходной мощности.

Поставленная цель достигается включением выходной емкости транзистора
(см. рис. 1.3 и 1.4) в фильтр нижних частот, используемый в качестве выходной КЦ [2]. Принципиальная схема усилительного каскада с выходной КЦ приведена на рис. 2.1,а, эквивалентная схема включения выходной КЦ по переменному току – на рис. 2.1,б, где [pic] – разделительный конденсатор,
[pic] – резисторы базового делителя, [pic] – резистор термостабилизации,
[pic] – блокировочный конденсатор, [pic] – дроссель, [pic] – сопротивление нагрузки, [pic] – элементы выходной КЦ, [pic] – ощущаемое сопротивление нагрузки внутреннего генератора транзистора выходного каскада.
[pic] [pic] а) б)

Рис. 2.1

При работе усилителя без выходной КЦ модуль коэффициента отражения
|[pic]| ощущаемого сопротивления нагрузки внутреннего генератора транзистора равен [2]:

|[pic]| = [pic], [pic] (2.1) где [pic] – текущая круговая частота.

В этом случае относительные потери выходной мощности, обусловленные наличием [pic], составляют величину [2]:

[pic], [pic] (2.2) где [pic] - максимальное значение выходной мощности на частоте [pic] при условии равенства нулю [pic];

[pic] - максимальное значение выходной мощности на частоте [pic] при наличии[pic].

Описанная в [2] методика Фано позволяет при заданных [pic] и верхней граничной частоте [pic] полосы пропускания разрабатываемого усилителя рассчитать такие значения элементов выходной КЦ [pic] и [pic], которые обеспечивают минимально возможную величину максимального значения модуля коэффициента отражения [pic]в полосе частот от нуля до [pic]. В таблице 2.1 приведены взятые из [2] нормированные значения элементов [pic], [pic],
[pic], а также коэффициент[pic], определяющий величину ощущаемого сопротивления нагрузки [pic] относительно которого вычисляется [pic].

Истинные значения элементов рассчитываются по формулам:

[pic] (2.3) где [pic]=[pic] – верхняя круговая частота полосы пропускания усилителя.

Пример 2.1. Рассчитать выходную КЦ для усилительного каскада на транзисторе КТ610А ([pic]=4 пФ [13]), при [pic]= 50 Ом, [pic]=600 МГц.
Определить [pic] и уменьшение выходной мощности на частоте [pic] при использовании КЦ и без нее.

Решение. Найдем нормированное значение [pic]: [pic] = [pic] = [pic] =
0,7536. В таблице 2.1 ближайшее значение [pic] равно 0,753. Этому значению
[pic] соответствуют:[pic]= 1,0; [pic]= 0,966; [pic]=0,111; [pic]=1,153.
После денормирования по формулам (2.3) получим: [pic]= 12,8 нГн; [pic]= 5,3 пФ; [pic]= 43,4 Ом. Используя соотношения (2.1), (2.2) найдем, что при отсутствии выходной КЦ уменьшение выходной мощности на частоте[pic], обусловленное наличием [pic], составляет 1,57 раза, а при ее использовании
– 1,025 раза.

Таблица 2.1 – Нормированные значения элементов выходной КЦ

|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|0,1 |0,180 |0,099 |0,000 |1,000 |
|0,2 |0,382 |0,195 |0,002 |1,001 |
|0,3 |0,547 |0,285 |0,006 |1,002 |
|0,4 |0,682 |0,367 |0,013 |1,010 |
|0,5 |0,788 |0,443 |0,024 |1,020 |
|0,6 |0,865 |0,513 |0,037 |1,036 |
|0,7 |0,917 |0,579 |0,053 |1,059 |
|0,8 |0,949 |0,642 |0,071 |1,086 |
|0,9 |0,963 |0,704 |0,091 |1,117 |
|1,0 |0,966 |0,753 |0,111 |1,153 |
|1,1 |0,958 |0,823 |0,131 |1,193 |
|1,2 |0,944 |0,881 |0,153 |1,238 |
|1,3 |0.927 |0,940 |0,174 |1,284 |
|1,4 |0,904 |0,998 |0,195 |1,332 |
|1,5 |0,882 |1,056 |0,215 |1,383 |
|1,6 |0,858 |1,115 |0,235 |1,437 |
|1,7 |0,833 |1,173 |0,255 |1,490 |
|1,8 |0,808 |1,233 |0,273 |1,548 |
|1,9 |0,783 |1,292 |0,292 |1,605 |

2.2. ВЫХОДНОЙ СОГЛАСУЮЩИЙ ТРАНСФОРМАТОР ШИРОКОПОЛОСНОГО УСИЛИТЕЛЯ

При проектировании широкополосных передатчиков средней и большой мощности одной из основных является задача максимального использования транзистора выходного каскада усилителя по выходной мощности. Оптимальное сопротивление нагрузки мощного транзистора, на которое он отдает максимальную мощность, составляет единицы ом [2]. Поэтому между выходным каскадом и нагрузкой усилителя включается трансформатор импедансов, реализуемый, как правило, на ферритовых сердечниках и длинных линиях [1–4,
14]. Принципиальная схема усилительного каскада с трансформатором импедансов, имеющим коэффициент трансформации сопротивления 1:4, приведена на рис. 2.2,а, эквивалентная схема по переменному току – на рис. 2.2,б, где
[pic] – конденсатор фильтра; [pic] – трансформатор; [pic], [pic] [pic]
[pic] [pic] – элементы схемы активной коллекторной термостабилизации [15];
[pic] – транзистор выходного каскада усилителя. На рис. 2.2,в приведен пример использования трансформатора с коэффициентом трансформации 1:9.

[pic] б)

[pic] а) в)

Рис. 2.2

Согласно [16, 17] при заданном значении нижней граничной частоты
[pic] полосы пропускания разрабатываемого усилителя требуемое число витков длинных линий, наматываемых на ферритовые сердечники трансформатора, определяется выражением:

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: курсовая работа по праву, чс реферат, как написать дипломную работу.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата