2. Расчет входной цепи

1. Коэффициент, учитывающий вклад емкости С_к в емкость формирующего контура:

(4.1.2.1)

= = 0,19.

2. В нашем случае двухтактного генератора, чтобы не было режима перекрытия и сквозных токов, оба транзистора раздельно возбуждаются от предыдущего каскада и режим выбирается так, чтобы τ_нас ≤ π.

3. Коэффициент насыщения транзистора ν задается в пределах 1,5…30. На частотах величина ν должна быть не ниже:

, (4.1.2.2)

где |h_21Э| = – модуль коэффициента усиления по току транзистора в схеме с ОЭ.

|h_21Э| = = = 1,49.

τ₁ = 90⁰ +φ – = 90⁰ +88⁰ – = 118⁰.

τ₂ = 90⁰ +φ + = 90⁰ +88⁰ + = 238⁰.

τ^/ = –arctg = –arctg = –89⁰

ψ = 90⁰ +φ – – τ₁^* = 90⁰ +80⁰ – = 118⁰.

φ = arctg = arctg = 88⁰.

τ₁^* = arctg = arctg ≈0

Отсюда найдем:

= =

= = 6,78

4. Коэффициент передачи по току первой гармоники в ключевом режиме:

(4.1.2.3)

= 3,68.

5. Сопротивление, включаемое параллельно выводам база – эмиттер транзистора:

= 123 Ом. (4.1.2.4)

На частотах = 258 МГц, сопротивление R_доп можно не устанавливать в схеме генератора.

6. Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора по первой гармонике:

(4.1.2.5)

(4.1.2.6)

где r_Б1 = (С_к.а./С_к) ·r_Б = 0,2 ·1,25 = 0,25 Ом.

r_Б2 = (С_к.п./С_к) ·r_Б =0,8 ·1,25 = 1 Ом.

(ориентировочно С_к.а./С_к = 0,2…0,3, С_к.п./С_к = 0,8…0,7),

γ₁(π – τ_НАС/2) = γ₁(120⁰) = 0,805 – коэффициент разложения косинусоидального импульса с эквивалентным углом отсечки θ_ЭКВ = π – 0,5τ_НАС = 120⁰;

γ_1Д = = = –0,155.

γ_1М = = = 0,296.

γ_1Д^* = = = –0,31.

γ_1М^* = = = 0,58.

λ_Д = =

= =

= -1,27*10^-3

λ_М = =

= =2,04*10^-3

Рассчитав все параметры, и подставив их в выражения (4.1.2.5) и (4.1.2.6) для резистивной составляющей входного сопротивления транзистора по первой гармонике, получим:

Аналогично рассчитаем реактивную часть:

7. Амплитуда тока базы

I_Б = I_Н/ k, (4.1.2.7)

где I_Н = (4.1.2.8)

I_Н = ≈ 2,95 А – амплитуда тока в сопротивлении нагрузки R_Н в схеме с Г-образным формирующим контуром.

I_Б = I_Н/ k = 0,8 А

8. Определим входную мощность и коэффициент усиления по мощности:

Р_ВХ = 0,5·I_Б²·r_ВХ (4.1.2.9)

К_Р = Р₁ / Р_ВХ (4.1.2.10)

Р_ВХ = 2,06 Вт.

К_Р = 36,6 /2,06 =17,76.

9. Напряжение смещения на базе транзистора:

(4.1.2.11)

= – 0,44 В.

10 . Постоянная составляющая тока базы

I_Б0 ≈ ν·I_К0/ h_21Э0 (4.1.2.12)

I_Б0= 6,78·0,9/ 50 = 0,122 А.

Определим теперь суммарную мощность, рассеиваемую в транзисторе:

Р _расΣ ≈Р_{рас max} + Р_вх (4.1.2.13)

Р _расΣ = 10,344 + 2,06 = 12,4 Вт.

11. Рассчитаем остальные элементы схемы:

Резистор автоматического смещения: R₁ = R₂ = Е_БЭ/I_Б0 =0,44/0,122=3,6 Ом.

Блокировочные детали:

С_БЛ – блокировочный конденсатор, предназначен для заземления переменной составляющей тока (выберем оценочно): Х_СБЛ << Х_ФК (поскольку падение напряжения должно быть на контуре). Отсюда находим: 1/(2πƒС_БЛ) << 1/(2πƒС_ФК)

С_БЛ > > С_ФК

Выберем оценочно С_БЛ = 43 пФ.

L_БЛ – блокировочный дроссель предназначен для того, чтобы не пропустить токи радиочастоты в соединительные провода и обеспечить прохождение тока питания: Х_Lбл >> Х_Сбл: Х_Сбл = 8,1 Ом. Х_Lбл = 50 Ом. Отсюда найдем: L_БЛ = 170*10^-6 Гн = 170 мкГн.

Конденсаторы С₁ и С₂ осуществляют разделение соседних каскадов по постоянной составляющей; емкость С₁ и С₂ выбираем такой, чтобы падение напряжение на этом конденсаторе было мало по сравнению с напряжением возбуждения: Х_С1 << Х_{ВХ тр} ≈ 6,43 Ом. Отсюда найдем: С₁ = 330 пФ = С₂.