Расчет усилителей мощности УКВ сигнала

 

Выше была рассчитана выходная мощность каждого полукомплекта (Вт). Теперь будем рассчитывать каскады, начиная с оконечного каскада, мощность которого составит 1285 Вт.

 

4.1 Расчёт оконечного каскада (ОК-1)

Подберём транзистор, соответствующую по мощности и частоте.

КТ931А –транзисторы кремневые, структуры n-p-n генератроные. Предназначены для применения в Усилителях мощности (УМ), умножителях частоты и автогенераторах (АГ).

Основные параметры:

- режим работы ……..линейный;

- Выходная мощность(Uкэ=28В)………………………………….80 Вт

- по схеме с общим эмитером (ОЭ);

- диапазон частот ………………………………………...…. 50 200 МГц

- Коэффициент усиления К_р (при Uкэ=28 В) …………………...….<3.5

 

Количество транзисторов в каскаде:

 

Мощность на входе одного БТ определяется как:

(Вт)

Получаем на входе одного транзистора 26 Вт, так как всего транзисторов 16, то на входе оконечного каскада необходимо получить 416 Вт.

 

4.2 Расчёт предоконечного каскада 6.1 (ПОК-6.1)

КТ931А –транзисторы кремневые, структуры n-p-n генератроные. Предназначены для применения в Усилителях мощности (УМ), умножителях частоты и автогенераторах (АГ).

Основные параметры:

- режим работы ……..линейный;

- Выходная мощность(Uкэ=28В)………………………………….80 Вт

- по схеме с общим эмитером (ОЭ);

- диапазон частот ………………………………………...…. 50 200 МГц

- Коэффициент усиления К_р (при Uкэ=28 В) …………………...….<3.5

 

Мощность на выходе ПОК-5.1 равна мощности на входе ОК:

(Вт)

Количество транзисторов в каскаде:

Тогда мощность на входе одного транзистора определяется как:

(Вт)

Получаем на входе одного транзистора 16 Вт, так как всего транзисторов 6, то на входе оконечного каскада необходимо получить 156 Вт.

 

(Вт)

 

4.3 Расчёт предоконечного каскада 5.1 (ПОК-5.1)

Подберём транзистор, соответствующий по мощности и частоте.

Тот же тип транзистора взять не можем, потому что выходная мощность одного транзистора больше, чем выходная мощность ПОК-5.1

КТ922В -транзисторы кремневые, структуры n-p-n генераторные. Предназначены для применения в Усилителях мощности (УМ), умножителях частоты и автогенераторах (АГ).

Основные параметры:

- режим работы линейный;

- по схеме с общим эмиттером (ОЭ);

- диапазон частот ……………………………………...…….. 50 200 МГц

- Выходная мощность Р_4.1 ………………………………...……… 40 Вт

- Коэффициент усиления К_р …………………………………..…...… 2,5

 

Мощность на выходе ПОК-4.1 равна мощности на входе ПОК-5.1:

(Вт)

Количество транзисторов в каскаде:

 

Определим мощность одного транзистора на:

(Вт)

Тогда мощность на входе ПОК-4.1 будет равна 64 Вт, потому что 4 транзисторов в каскаде.

 

4.4 Расчёт предоконечного каскада 4.1 (ПОК-4.1)

Подберём транзистор, соответствующий по мощности и частоте.

Тот же тип транзистора взять не можем, потому что выходная мощность будет намного больше чем нам требуется, а это дополнительные потери, поэтому подбираем другой транзистор.

Подберём транзистор, соответствующий по мощности и частоте КТ922Б -транзисторы кремневые, эпитаксиально-планарные структуры n-p-n генераторные. Предназначены для применения в Усилителях мощности (УМ), умножителях частоты и автогенераторах (АГ) на частотах 50…200 МГц.

Основные параметры:

- режим работы Б;

- по схеме с общим эмиттером (ОЭ);

- Выходная мощность Р_3.1 ……………………………………...…. 20Вт

- Коэффициент усиления К_р ………………………………………....… 5

 

Мощность на выходе ПОК-3.1 равна мощности на входе ПОК-4.1:

(Вт)

 

Количество транзисторов в каскаде:

Тогда мощность на входе одного транзистора определяется как:

(Вт)

 

Учитывая что в ПОК-3.1 четыре транзистора на входе этого каскада получаем мощность 16 Вт.

4.5 Расчёт предоконечного каскада 2.1 (ПОК-3.1)

Подберём транзистор, соответствующий по мощности и частоте.

Тот же тип транзистора взять не можем, потому что выходная мощность одного транзистора больше, чем выходная мощность ПОК-4.1

КТ922А -транзисторы кремневые, эпитаксиально-планарные структуры n-p-n генераторные. Предназначены для применения в Усилителях мощности (УМ), умножителях частоты и автогенераторах (АГ) на частотах 50…200 МГц.

Основные параметры:

- режим работы Б;

- по схеме с общим эмиттером (ОЭ);

- Выходная мощность Р_3.1 ……………………………………...…. 5Вт

- Коэффициент усиления К_р ……………………………………....… 10

 

Мощность на выходе ПОК-2.1 равна мощности на входе ПОК-3.1:

(Вт)

Количество транзисторов в каскаде:

Тогда мощность одного транзистора определяется как:

(Вт)

Поскольку в ПОК-2.1 всего четыре транзистора, то мощность на входе будет составлять 2 Вт.

4.6 Расчёт предоконечного каскада 1 (ПОК-2.1)

Подберём транзистор, соответствующий по мощности и частоте.

Поскольку мощность на выходе этого каскада должна составить 2 Вт, то транзисторы нужно выбрать маленькие. К сожалению, не удалось найти транзистор маленькой мощности с напряжением 28В, поэтому взял на 8В.

 

КТ929А

Основные параметры:

- режим работы А;

- по схеме с общим эмиттером (ОЭ);

- Выходная мощность Р₁ …………………………...……………. 2Вт

- Коэффициент усиления К_р ……………………………………...… 8

Мощность на выходе ПОК-2.1 равна мощности на входе ПОК-3.1:

(Вт)

Количество транзисторов в каскаде:

Тогда мощность одного транзистора определяется как:

(Вт)

Мощность на выходе составляет также 0,25 Вт

4.7 Расчёт предоконечного каскада 1 (ПОК-1.1)

Подберём транзистор, соответствующий по мощности и частоте.

Поскольку мощность на выходе этого каскада должна составить 0,25 Вт, то транзисторы нужно выбрать маленькие. К сожалению, не удалось найти транзистор маленькой мощности с напряжением 28В, поэтому взял на 12,6В.

 

КТ342А

Основные параметры:

- режим работы А;

- по схеме с общим эмиттером (ОЭ);

- Выходная мощность Р₁ …………………………...……………. 0,25Вт

- Коэффициент усиления К_р ……………………………………...… 16

Мощность на выходе ПОК-2.1 равна мощности на входе ПОК-3.1:

(Вт)

Количество транзисторов в каскаде:

Тогда мощность одного транзистора определяется как:

(мВт)

 

Таким образом дойдя до мощности в 0,15 Вт, можно остановиться. Приступлю к расчету количества умножителей.