17

Пример расчета транзисторного гвв мощностью 250 Вт на рабочую частоту 1,6…27,5 мГц

По заданной выходной мощности в антенном контуре 250 Вт определяем мощность выходного каскада по формуле:

Р₁ = Р_А/η_АК = 250/0,8 = 313 Вт,

где η_АК = 0,8 – к.п.д. антенного контура.

Для обеспечения заданной мощности 313 Вт в указанном диапазоне частот выберем транзистор типа 2Т980А, параметры которого сведены в таблицу.

Параметры транзистора.

Предельно допустимые величины			fT МГц	Рк доп, Вт	Тепловые парамертры
UКЭ доп В	UБЭ доп В	IК0 доп (макс),А			Тп доп С	RП,К. С/Вт
100	-	15 (25)	270	300	200	0,6

Продолжение таблицы

Параметры идеализированных характеристик					Высокочастотные параметры
rнас (вч),Ом	rб, Ом	rэ, Ом	E’Вх, В	0	Ск пФ	Cэ пФ	Lэ нГн	Lб нГн	Lк нГн
0,3(0,5)	0,4	0,1	0,7	50	300…460	15000	1,6	1,9	-

Расчет выходной цепи

Так как мощность 313 Вт на одном транзисторе при Е_К = 24 В получить не удается, то выбираем двухтактную схему и максимальное напряжение питания Е_К ≤ U_{кэ доп} /2 = 48 В. Угол отсечки выбираем θ = 90°.

Расчет производим для одного плеча на мощность Р'₁ = Р₁/2 = 157 Вт.

1. Коэффициент использования по напряжению

=

При усилении ОБП для обеспечения минимальных нелинейных искажений УМ должен работать в недонапряженном режиме. В этом случае для дальнейшего расчета задается

ξ_н = (0,85...0,95) ξ = 0,9•0,84 = 0,75.

2. Амплитуда первой гармоники коллекторного напряжения:

U_н = Е_к•ξ_н = 48•0,75 = 36,2 В

3. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока

I_к1 = 2Р'₁/U_н = 2•157/36,2 = 8,65 А

4. Постоянная составляющая коллекторного тока:

I_к0 = I_к1/g₁(Θ) = 8,65/1,57 = 5,5 А < I_{к0 доп} = 15 А

5. Максимальная величина импульса коллекторного тока:

I_{к макс} = I_к0/α₀(Θ) = 5,5/0,319 = 17,26 А < I_{к макс доп} = 25 А

6. Мощность, потребляемая источником коллекторного питания:

Р₀ = I_к0Е_к = 5,5•48 = 264 Вт

7. К.П.Д. коллекторной цепи:

η = Р'₁/Р₀ = 157/264 = 0,59

8. Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

Р'_к = Р₀ – Р'₁ = 264 – 157 = 107 Вт < Р_{к доп} = 300 Вт

9. Сопротивление нагрузки:

R'_н = U_н/I_к1 = 36,2/8,65 = 4,17 Ом

Относительно малая величина сопротивления коллекторной нагрузки требует такой же малой величины сопротивления фильтров, т. е. больших значений емкостей конденсаторов и малых значений индуктивностей.

10. Если в передатчике предусматривается работа в режиме ОБП, то необходимо произвести расчет режима средней мощности, определяя следующие основные величины:

I_{к0 ср} = m_ср I_к0 = 0,425•5,5 = 2,34 А; Р'_{1 ср} = m²_ср Р'₁ = 0,425²•157 = 28,36 Вт;

Р_{0 ср} = Е_к I_{к0 ср} = 48•2,34 = 112,32 Вт ; Р_{к ср} = Р_{0 ср} – Р'_{1 ср} = 112,32 – 28,36 = 84 Вт; _ср = Р'_{1 ср} / Р_{0 ср} = 28,36/112,32 = 0,25

где m_ср = 0,425 - среднее значение глубины модуляции.