Расчёт утроителя частоты

Исходные данные для расчёта следующие:

· Коэффициент умножения n = 3,

· Мощность на входе следующего каскада Р = 0,062 Вт,

· Мощность на выходе каскада Вт,

· Рабочая частота на входе f = 144 МГц,

Используем транзистор типа КТ919В. Частота усиливаемого сигнала - 1300 МГц. Параметры транзистора следующие:

· EK = 22 B,

· TП = 150°С,

· ТК = 25°С,

· RПК = 40 °С/Вт,

· h21Э = 100,

· СК =5 пФ,

· СЭ = 10 пФ,

· rБ = 2 Ом,

· rК = 3 Ом,

· rЭ = 0,1 Ом,

· UКЭ мах = 45 В,

· UЭБ мах = 3,5 В,

· LЭ = 0,7 нГн,

· LК = 1,5 нГн,

· LБ = 0,14 нГн.

Угол отсечки тока коллектора θ при умножении на 3 выбирается равным 60˚.

Коэффициенты гармоник α0, α1, αn, γ0, γ1, γn

, ,

,

, при n=3,

Сопротивление потерь коллектора rк приводим к параллельному эквиваленту относительно выхода транзистора

кОм,

Коэффициент использования транзистора по напряжению источника питания

,

Где Sкр- крутизна линии критического режима; Eп - напряжение источника питания.

Напряжение n-й гармоники коллекторного напряжения Ukn = ξкрEп=19,05В.

Необходимо проверить выполнение условия Eп + Ukn =41,05В< Uкэ доп

Амплитуда n-й гармоники тока коллектора Ikn = Pвых / Ukn=3,05·10-3А,

Сопротивление нагрузки относительно коллекторного перехода

Rkn = Ukn / Ikn=5853 Ом, Rkn < r’к.

Амплитуда n-й гармоники тока эквивалентного генератора

Irn = Ikn(1 + Rkn / r’к)=3,02·10-3А,

Амплитуда импульса тока коллектора Ikmax = Irn / αn(θ)=0,0265А; Ikmax < Iкр.

Постоянная составляющая коллекторного тока Ik0 = α0(θ)Ikmax=0,0062А

Амплитуда тока эмиттера

A,

где ƒT - граничная частота транзистора

Коэффициент усиления тока ki = Irn / Iэ1=0,24

Пиковое обратное напряжение база-эмиттер

В, ,

Параметры транзистора: крутизна по переходу Sp, сопротивление рекомбинации неосновных носителей в базе rβ и статическая крутизна транзистора S вычисляются как

А/В,

где tP - температура перехода, °С,

b = H21 / SР=236,4 Ом ,

А/В,

Напряжение смещения, необходимое для обеспечения заданного угла отсечки

В,

Т.к. Eсм > 0, то его можно получить с помощью делителя питающего напряжения. Пусть один из резисторов, соединенный с землёй R1=100 Ом, тогда 2-й резистор кОм,

Входное сопротивление в последовательном эквиваленте:

активное:

Ом,

реактивное -

Ом,

Входная проводимость в параллельном эквиваленте

Yвх = Gвх + jBвх = 1 / (Rвх + jXвх)=(0,020+i·0,0499)См,

Потребляемая мощность P0 = Ik0 / Eп=0,175Вт

Коэффициент полезного действия η = Pвых / P0=35%

Коэффициент усиления по мощности Kp = k2iRkn / rвх1=6,17

Мощность возбуждения на входе умножителя Pвх = Pвых / Kp=0,0011Вт

Мощность, рассеиваемая в транзисторе Pрас = P0 - Pвых + Pвх =0,176Вт< Pрас доп

Лучшие статьи по информатике

Рынок систем атмосферных оптических линий связи
Современные средства связи и управления в основном работают в радиодиапазоне, но важную роль начинают играть информационные каналы работающие в других диапа ...

Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе
Транзистор - это полупроводниковый прибор с двумя или несколькими р-n-переходами, позволяющий усиливать электрические сигналы и имеющий три вывода или более ...

Основы разработки карманного осциллографа
Осциллограф - прибор, предназначенный для исследования электрических сигналов во временном области путём визуального наблюдения графика сигнала на экран ...