Усилитель мощности

1. Заданная выходная мощность составляет 80 Вт. Поэтому необходимо выбрать такое количество транзисторов для усилителя, чтобы их суммарная мощность была не меньше этого значения. В данном случае их количество будет равно 2. Рабочая частота выбранного транзистора не должна быть меньше верхней граничной частоты.

1. Расчет выходной цепи

a. Выбор используемого транзистора:

2Т-984А^* со следующими параметрами:

Pвых = 250 Вт

Рабочая частота

F = 1 ГГц

Допустимое значение рассеиваемой на коллекторе мощности

Pкдоп = 600 Вт

Максимально допустимое значение напряжения коллекторного питания

Ек max = 50 В

Максимально допустимое значение напряжения база-эмиттер

Uбэmax = 4 В

Максимально допустимое значение коллекторного тока

Ikmax = 16 А

Крутизна линии граничного режима

S_гр= 3 А/В

Индуктивность выводов

L_б = 0, 01 нГн; L_э = 0, 4 нГн; L_к = 0, 5 нГн

Межэлектродные емкости

С_к= 60 пФ

Частота единичного усиления

fт = 1, 4 ГГц

Сопротивления выводов

rб = 0, 2 Ом; rэ = 0, 06 Ом

Схема включения

Общая база

· Зададимся напряжением коллекторного питания Ек = 45В, что не превышает предельно допустимого значения. Мощность отдаваемая одним транзистором на выходе Р1 = 200 Вт. При угле отсечки θ = 90º можно получить амплитуду импульса коллекторного тока из выражения:

= 21, 065 А

· Амплитуда переменного напряжения на коллекторе:

U_кm= E_к – u₀; u₀ = / S_гр ; u₀ = 21, 065/ 3=7, 02 В

U_кm = 37, 978 В

· Амплитуда первой гармоники тока на выходе:

I_к1 = α ₁ ; α ₁ = 0.5

I_к1 = 0, 5*21, 065=10, 532 А

· Амплитуда постоянной составляющей тока на выходе:

I₀ = α ₀ ; α ₀ = 0, 318;

I₀ = 0, 318*21, 065=6, 699 А

Постоянная составляющая тока стока не превосходит предельно допустимое значение.

· Мощность потребляемая транзистором от источника питания:

P ₀= I _к0 E _к

P ₀ =301, 434 Вт

· КПД:

h = P1 / P0

h = 66, 3 %

· Мощность рассеиваемая на коллекторе:

Pк=P0-P1

Pк =101, 434 Вт

· Сопротивление нагрузки по первой гармонике:

R _э= U _кm/ I _к1

R э =37, 978/10, 532=3, 6 Ом