5.4 Расчет входной согласующей цепи

В качестве входной согласующей цепи применим Г-образный четырёхполюсник, включённый как показано на рис. 10.

Рис. 10 – Входная согласующая цепь

Оптимальный режим работы АЭ в модуляторе обеспечивается при Rk=49 Ом, а оптимальный режим работы предыдущего блока при Rвх=3.55 Ом. Таким образом необходимо согласовать сопротивление 49 Ом с 4 Ом в полосе частот 180 – 220 МГц. Согласование в такой полосе частот можно осуществить с помощью Г-образной цепочки.

Добротность Г-образной цепочки:

(5.38)

(5.39)

; (5.40)

5.5 Расчет выходной цепи согласования

Рассчитаем выходную СЦ транзисторного усилителя на частоту f=240кГц, Rн=15.8Ом, эквивалентное сопротивление СЦ на выходных электродах транзистора, обеспечивающее оптимальный режим Rк=49 Ом. Применим Г-образную согласующую цепь (рис. 11).

Рис. 11 – Выходная согласующая цепь

Добротность Г-образной цепочки:

(5.41)

(5.42)

(5.43)

Расчет усилителя мощности

Усилитель мощности ВЧ обеспечивает необходимый уровень мощности передатчика. В состав усилителя входят активный элемент, согласующие цепи, а также цепи питания и смещения. В качестве активного элемента в усилителях мощности применяют биполярные n-p-n транзисторы, изготовленные из кремния. В диапазоне высоких частот обычно используют транзисторные УМ, включенные по схеме общим эмиттером. На рисунке изображена схема мощного транзисторного усилителя с общим эмиттером.

Рис. 12 - Схема усилителя мощности

Lс1, С1 – входная, Lс1, С1 – выходная Г-образные согласующие цепочки, Lбл – блокировочный дроссель, Сбл – блокировочная ёмкость.

Сопротивления R1, R2 играют следующие роли:

образуют делители напряжения для подачи постоянного фиксированного смещения на базу;
обеспечивают автосмещение, равное ;
корректируют частотную характеристику транзистора (при условии: ).

В данной схеме применена параллельная система питания и комбинированная система смещения.

6.1 Выбор биполярного транзистора

Расчёт будем производить на максимальной рабочей частоте fрм=220 кГц, при P1=11 Вт. Выбираем транзистор максимально допустимой рассеиваемой мощности Pдоп того же порядка, что и P1, например, КТ962Б, для которого Pдоп=25 Вт.

Для расчёта необходимо знать следующие параметры транзистора: Iкдоп=6 А, Uкдоп=50 В, Uбдоп=4 В, Pдоп=25 Вт, В=20, Ск=35 пФ, Сэ=250 пФ, f_t=750 Мгц, Sгр=4 А/В, Uотс=1 В, Lб=1,6 нГн, Lэ=1,24 нГн.

Граничная частота fв=ft/B=750/20=37,5 МГц. Учитывая условие Еп£Uкдоп/2, выбираем Еп=19,6 В.

Выбираем угол отсечки Θ=90^o:

(6.1)