3.3. Выбор транзистора оконечного каскада

Подходящий транзистор для заданного рабочего диапазона частот и с заданной пиковой мощностью это Ampleon BLF888, предназначенный для цифрового вещания диапазона 470-860МГц. На рисунке 11 приведена схема выбранного транзистора.

Рисунок 11 – Схема транзистора Ampleon BLF888

В таблице 4 представлено распределение контактов транзистора Ampleon BLF888

Таблица 4. Назначение выводов транзистора BLF888

Номер контакта (PIN)	Описание (Description)
1	Сток1 (Drain1)
2	Сток2 (Drain2)
3	Затвор1 (Gate1)
4	Затвор2 (Gate2)
5	Исток (Source)

В таблице 5 представлены основные характеристики транзистора BLF888.

Таблица 5 – основные параметры выбранного транзистора BLF888:

	500 Вт
	50 В
Свх (Cзи)	205 пФ
Свых (Cси)	65 пФ
Спрох (Cзс)	2.2 пФ
Rнасыщ	0.105 Ом
Eотсечки	1.9 В
S	17 с

3.4. Расчет оконечного каскада

Коэффициенты Берга для выбранного угла отсечки 120 градусов (2.094 рад) равны . В соответствии с рекомендациями, – напряжение питания транзистора.

В перенапряженном режиме должен быть меньше , следовательно коэффициент .

Амплитуда переменного напряжения на стоке должна составить:

Первая гармоника стокового тока составит:

Максимальное значение высоты импульса стокового тока:

Пользуясь вычисленными коэффициентами Берга, вычислим ток, потребляемый от источника питания и амплитуду импульса второй гармоники стокового тока:

Амплитуда второй гармоники тока стока равна:

Номинальное сопротивление стоковой нагрузки составит:

Значение эквивалентного сопротивления больше 3 Ом, согласование будет.

Мощность, потребляемая от источника питания, равна:

Таким образом, потери в стоковой цепи транзистора:

КПД стоковой цепи:

3.5. Расчет входной цепи

Если – крутизна транзистора, – проницаемость транзистора, то напряжение возбуждения необходимое для создания тока стока в 10.482 А равно:

Т.к. напряжение отсечки равно 2.1В, а каскад должен работать в классе AB с углом отсечки 120 градусов, то напряжение смещения на затворе:

Коэффициент Берга для угла отсечки 120 вычисляется как:

Внутреннее сопротивление транзистора равно:

Коэффициент , учитывающий дополнительные потери в паразитных емкостях транзистора равен:

Первая гармоника тока затвора:

Дополнительное сопротивление обеспечивает предыдущему каскаду резистивную нагрузку, т.к. входное сопротивление транзистора носит емкостной характер. R_доп выбирается таким образом, чтобы на f_верхн выполнялось соотношение:

Входной ток определяется по формуле:

Входное сопротивление модуля:

Требуемая мощность на входе:

Коэффициент усиления по мощности

Необходимо рассчитать элементы оконечного каскада:

Емкость разделительного конденсатора в цепи затвора С2 и С2’ определяется из соотношения:

где - модуль реактивного сопротивления конденсатора, r_вх – входное сопротивление модуля (формула 3.42).

Емкость разделительного конденсатора в цепи стока С1 и С1’ определяется из соотношения:

_где – модуль реактивного сопротивления конденсатора, – номинальное сопротивление стоковой нагрузки (формула 3.29).

Ток через делитель R1-R2 определяется по формуле:

Так как мощность значительно превышает 1Вт, то необходимо использовать понижающий конвертер до 2.7V.

Блокировочная катушка индуктивности в цепи затвора определяется из соотношения:

где – модуль реактивного сопротивления катушки, – входное сопротивление модуля (формула 3.42).

Так как входная мощность оконечного каскада равна , а мощность на выходе модулятора 0.25 Вт, то необходимо использовать еще один усилительный (предоконечный) каскад. Исходя из имеющейся мощности, примем её за среднюю и повторим расчет. Транзистор будет работать в том же режиме с углом отсечки 120 градусов. Коэффициенты Берга те же самые.

В стандарте DVB-T2 используется ODFM-модуляция, для которой значение пик-фактора равно 10. Номинальная пиковая мощность предоконечного каскада равна:

Для предотвращения выхода из строя транзистора при превышении напряжения пробоя, к рассчитанной номинальной пиковой мощности следует добавить 20%.

Подходящий транзистор для заданного рабочего диапазона частот и с заданной пиковой мощностью это NXP MRF6S9060MB, предназначенный для широковещания в диапазоне до 1000МГц. Схема транзистора изображена на рисунке 12.

Рисунок 12 – схема транзистора MRF6S9060MB

В таблице 6 представлены назначения выводов транзистора MRF6S9060MB.

Таблица 6 – назначение выводов транзистора MRF6S9060MB

Номер контакта (PIN)	Описание (Description)
1	Сток (Drain)
2	Эмиттер (Gate)
3	Источник (Source)

В таблице 7 представлены характеристики транзистора MRF6S9060MB.

Таблица 7 – параметры транзистора MRF6S9060MB

	60 Вт
	28 В
Свх (Cзи)	106 пФ
Свых (Cси)	33 пФ
Спрох (Cзс)	1.4 пФ
Rнасыщ	0.2 Ом
Eотсечки	2В
Крутизна S	4.2 с