3.2. Расчёт умножителя на гт311е.

Исходные данные:

Транзистор ГТ311Е с параметрами: f_гр=500 МГц; h_21э=50; r'_б=60 Ом; C_ka=C_кп=1 пФ; I_{k max}=50 мА; U_{кэ max}=12B; U'=0,3B; S_kp=0,05 A/B; P_max=150 мВт при t_ср=+25°С; входная частота f=50 МГц; кратность умножения n=2.

Расчёт будем вести при угле отсечки =60⁰, который соответствует максимальному коэффициенту передачи удвоителя по мощности.

1. Проверим возможность работы в критическом режиме при условии, обеспечивающем максимальную выходную мощность и максимальное усиление при допустимом значении коллекторного тока, по формуле:

(2.31)

Полученное напряжение превышает допустимое напряжение питания, равное приблизительно 0,5U_{КЭ max}=6 В. Следовательно, режим согласования не может быть реализован при данной высоте импульса i_км=0,05 А.

2. Найдем напряжение питания в критическом режиме, соответствующее полному использованию транзистора по току и напряжению коллектора, коэффициент использования коллекторного напряжения и амплитуду напряжения на коллекторе в этом режиме:

(2.32)

В

(2.33)

В. (2.34)

3. Вторая гармоника коллекторного тока

(2.35)

А.

4. Сопротивление нагрузки и выходная мощность

Ом; (2.36)

Вт. (2.37)

5. Постоянная составляющая коллекторного тока

(2.38)

где g₂ выбирается из таблицы в Приложение 1. [3]

А.

6. Параметры транзистора

См. (2.39)

где t_п находится по таблице в Приложении 2. [3]

далее находим:

Ом;

См;

МГц;

7. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока и напряжения возбуждения

А; (2.40)

В. (2.41)

8. Фаза первой гармоники коллекторного тока

(2.42)

9. Входная проводимость

(2.43)

См.

10. Мощность возбуждения

Вт. (2.44)

11. Коэффициент передачи по мощности

(2.45)

12. По графику рис.5 находим при и

Рис.5. График для определения

коэффициента разложения .

13. Напряжение смещения

(2.46)

В.

14. Пиковое значение обратного напряжения на эмиттере

(2.47)

В.

15. Мощность, потребляемая от источника питания, мощность, рассеиваемая транзистором, К.П.Д. коллектора

Вт; (2.48)

Вт; (2.49)

% (2.50)

16. Расчёт параметров контура умножителя частот:

Для удобства реализации ёмкость C₈ выполним как подстроечный конденсатор типа КТ4-28-4/20 пФ [5, с. 286]. Ёмкость этого конденсатора в среднем положении ротора (4+20)/2=12 пФ. Контур настроен в резонанс на частоту N_вх, где

;

N – кратность умножения, в нашем случае она равна 2, т.е. N=2.

Учитывая выше изложенное, определим индуктивность контура:

. (2.51)

4. Заключение.

В ходе выполнения курсовой работы я получил навыки по выбору, обоснованию и расчёту структурной схемы передатчика АМ-СВЧ. Рассчитал энергетические режимы двух первых каскадов, а также параметры элементов принципиальной схемы. В ходе расчёта структурной схемы определили, что передатчик будет состоять из 7 каскадов: 3 усилителей мощности, 3 умножителей. В качестве автогенератора используется кварцевый генератор, который обеспечивает высокую стабильность частоты, что в свою очередь влияет на устойчивость работы всего передатчика. В целом задача проектирования и расчёта передающих устройств является перспективным направлением в радиотехнике.