1. Назначение программы

Программа «Транзусил» предназначена для расчёта транзисторного усилителя мощности. С ее помощью можно производить расчеты домашних, индивидуальных заданий, курсовых работ и осуществлять подготовку домашнего задания к лабораторным работам.

Примечание: Данная программа предназначена для расчетов только биполярных транзисторов, приведенных в таблице (см. приложение 1). В этом приложении приведены справочные данные, которые используются для расчета в программе, остальные характеристики можно посмотреть если открыть Excel базу транзисторов (см. приложении2.)

Расчет электронного режима транзисторного усилителя мощности на биполярных транзисторах выполняется по методике [1,3]. Расчет проводится на заданной коллекторной мощности для граничного режима работы транзистора.

Допущения, принимаемые при расчёте:

1.Используется линейная аппроксимация ВАХ транзистора (реальные характеристики заменяется отрезками прямых).

2.Косинусоидальная форма импульса коллекторного тока.

3.Выходной контур настроен в резонанс на частоту возбуждения.

4.Высокая добротность контура (Q>>1).

5.Не учтена нелинейность междуэлектродных емкостей транзисторов.

Этот расчет электронного режима ТУМ пригоден как для случая усиления немодулированных колебаний, так и в случаях усиления амплитудно- или частотно-модулированных колебаний, а так же при коллекторной или базовой модуляции и при энергетических расчётах автогенераторов.

Расчет выходной (коллекторной) цепи:

При расчете пренебрегаем влиянием индуктивностей выводов и нелинейностью междуэлектродных емкостей транзистора.

Из условия получения высокого электронного КПД выбираем угол отсечки например =90. При этом угле отсечки коэффициенты разложения для косинусоидального импульса равны (приложения 1 и 2)

1. Коэффициент использования коллекторного напряжения в граничном режиме при равен

При необходимости перехода в перенапряженный режим полученное значение _ГР нужно увеличить, а для перехода в недонапряженный режим – уменьшить.

2. Амплитуда коллекторного напряжения равна

3. Максимальное напряжение на коллекторе равно

Если задано напряжение не E_к, а U_кэ max, то амплитуду коллекторного напряжения можно найти из уравнения

При этом допустимое постоянное напряжение на коллекторе равно

Если же необходимо полностью использовать транзистор по току, то коэффициент использования коллекторного напряжения равен:

4. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока равна

5. Высота импульса коллекторного тока равна

6. Постоянная составляющая тока коллектора равна

7. Мощность, потребляемая усилителем от источника питания равна

8. Мощность, рассеиваемая коллектором равна

9. Электронный КПД равен

10. Общий КПД равен

11. Сопротивление коллекторной нагрузки равно

Расчет входной цепи:

Приводимая ниже методика расчета входной цепи генератора на БТ для схем с ОЭ и с ОБ справедлива на частотах до (0,5…0,8) . Если рабочая частота оказывается выше, то следует брать более высокочастотный транзистор. Для транзисторов диапазона УВЧ–СВЧ ( ) существенную роль играют LC-элементы, образующиеся или специально создаваемые между кристаллом и корпусом транзистора. Это относится и к более низкочастотным транзисторам, внутри корпуса которых встроены согласующе-трансформирующие LC-цепи. В этих случаях расчет входной цепи проводят с применением ПК, используя полные эквивалентные схемы транзисторов с учетом дополнительных LRC-элементов, либо ориентируются на экспериментальные измерения параметров входной цепи.

При расчете входной цепи транзистора с ОЭ предполагается, что между базовым и эмиттерным выводами транзистора по радиочастоте включен резистор R_доп, сопротивление которого составляет R_доп=h_21э0/(2πf_TC_э) при большом сопротивлении утечки эмиттерного перехода ( ).

Кроме того, между коллекторным и базовым выводами включен резистор величиной . На частотах в реальных схемах резисторы R_доп и можно не ставить, однако в последующих расчетных формулах сопротивление R_доп необходимо использовать.

Сопротивления дополнительных резисторов равны ; .

1. Вспомогательный коэффициент равен

2. Амплитуда тока базы на частоте 30 МГц

3. Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе равно

4. Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов равны

5. Напряжение смещения на эмиттерном переходе равно

6. Значения элементов эквивалентной схемы входной цепи транзистора.

=

= - + -

7. Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления равны

8. Входная мощность равна Р_вх = 0,5 r_вх

9. Коэффициент усиления по мощности равен

_{Кр = Р1/Рвх = 80/6,8 = 12}

10. Максимальная мощность, рассеиваемая в транзисторе равна

_{Ррас = Рк max + Рвх}