4. Схема и расчет оконечного каскада

Угол отсечки был выбран 90º для облегчения расчета схемы. Тетрод будет работать в граничном режиме класса В.

Коэффициенты Берга для θ = 90º:

α₀(θ) = 1/π = 0,32

α₁(θ) = 0,5

γ₁(θ) = α₁(θ) / α₀(θ) = 1,57

Исходные данные для расчета

P₁ = 9,87кВт, f_р = 67,5МГц

Тетрод: Е_а = 8кВ, Е_с2 = 1,25кВ, Р_{а доп} = 14кВт, f_max = 250МГц

S_гр = 22мА/В, S = 85мА/В, Е_с’ = -100В.

Расчет анодной цепи

Коэффициент использования анодного напряжения:

Амплитуда напряжения на контуре:

Минимальное напряжение на аноде:

Амплитуда первой гармоники анодного тока:

Амплитуда импульса анодного тока:

Амплитуда постоянной составляющей анодного тока:

Мощность, потребляемая от источника:

Рассеиваемая мощность:

КПД:

Сопротивление нагрузки, которое «чувствует» лампа:

Расчет входной цепи

Амплитуда сеточного напряжения:

Абсолютное значение напряжения смещения:

Максимальное напряжение на сетке:

Сеточных токов нет, значит, расчет сеточной цепи не производится.

Вводим дополнительное сопротивление, шунтирующее вход лампы.

Пусть Кр = 100.

Расчет выходного П-контура

Расчет входного П-контура

5. Схема и расчет предоконечного каскада

Предоконечный каскад выполнен на биполярном транзисторе КТ958А. Критерии выбора транзистора: f_т≥500МГц, I_кmax≥16А, P_вых≥100Вт.

Параметры транзистора:

rнас, Ом	rэ, Ом	Е’, В	β0	fт, МГц	Ск, пФ	Сэ, пФ
1,6	0,04	0,7	40	500	120	2000
Uкб.доп, В	Uкэ.доп, В	Uбэ.доп, В	Iк.max, А	Диапазон рабочих частот, МГц
50	150	4	20	50…200

Исходные данные:

P1	98,7 Вт
UkОБ	150 В
rнас	1,6 Ом
Сk	120 пФ
fт	500 МГц
γ1(θ)	1,57
f	67,5 МГц
b0	40
Rдоп	6,37
Cэ	200 пФ
rb	1 Ом
Lэ	0,5 нГн
Lb	1,6 нГн
Lk	0,6 нГн
Cka	0,3 Ф
rэ	0,04 Ом
rb'	0 Ом

Расчет коллекторной цепи транзистора

1. Амплитуда первой гармоники напряжения на коллекторе в граничном режиме при U_kmax = U_kдоп:

2. Напряжение коллекторного питания:

3. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

4. Постоянная составляющая коллекторного тока:

5. Максимальная величина коллекторного тока:

6. Мощность, потребляемая от источника коллекторного питания:

7. Коэффициент полезного действия коллекторной цепи:

8. Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

Расчет входной цепи транзисторного генератора

1. Амплитуда тока базы:

2. Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе:

3. Значения L_вх.оэ, r_вх.оэ, R_вх.оэ, С_вх.оэ в эквивалентной схеме входного сопротивления транзистора:

4. Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора:

5. Входная мощность:

Необходим небольшой запас по мощности. Примем Р_вх = 1,5Вт.

6. Коэффициент усиления по мощности:

Расчет входного П-контура