4 Расчет оконечного усилителя мощности (оу)

Принципиальная схема усилителя мощности изображена на рисунке 4. Усилитель мощности выполним на комплементарной паре транзисторов КТ819А(npn) и КТ818А(pnp).

Рисунок 4 – Оконечный усилитель мощности

Это схема двухтактного усилителя мощности работающего в режиме АВ. Двухтактный усилитель мощности обладает более низким коэффициентом искажений, чем однотактный усилитель мощности.

Резисторы R1 и R2 выбираем из такого расчёта, чтобы падение напряжения на них не превышало 1В. Пусть падение напряжения на них равно 0,4В, следовательно:

По входной характеристике транзистора КТ819(818)А, приведённой с справочнике по транзисторам, при напряжение база-эмиттер равно .

5 Расчет цепи согласования (цс)

В качестве цепи согласования возьмем типовую схему П – образного контура, представленную на рисунке 5. На частоте сигнала цепь согласования имеет чисто активное сопротивление, равное критическому сопротивлению нагрузки . Таким образом достигается трансформация сопротивления нагрузки в сопротивление . Также ЦС осуществляет фильтрацию высших гармоник.

Рисунок 5 - Типовая схема П – образного контура.

В случаях, когда требуемая индуктивность слишком мала, что ведет к проблеме ее реализации, ее индуктивное сопротивление получают путем последовательного включения индуктивности и емкости (рисунок 6).

Для расчета ЦС необходимы следующие начальные данные:

=1,25 Ом; ; =50 Ом;

Рисунок 6- Типовая схема П – образного контура с C_Э.

Порядок расчета П – контура:

1. Задаемся величиной волнового сопротивления контура в пределах 250 – 500 Ом: =500Ом.

2. Определяем индуктивность контура :

= = .

3. На частоте сигнала П – образный контур сводится к виду, изображенному на рисунке 4. При этом , , находятся в соотношении:

, а индуктивность ; ,.

4. Вычислим емкость :

,

5. Определим емкости и :

; ,

;

,

6 Конструктивная часть

Рассчитанные каскады являются составными частями радиопередающего устройства. Данные узлы передатчика рекомендуется реализовать на платах из стеклотекстолита толщиной 2,5 мм, что позволит получить механически прочное изделие, устойчивое и к вибрациям. Для предотвращения коротких замыканий вследствие внутренней пылевой засоренности или влаги имеет смысл покрыть плату изоляционным лаком. Так как условия эксплуатации предполагают наличие вибраций, то следует все обмотки также покрыть лаком с последующим закреплением эмалью. Все катушки, дроссели и трансформаторы высокочастотного тракта должны находится в металлическом корпусе. Регулировочные элементы и органы управления выведены на переднюю панель, обеспечивая простоту управления радиопередатчиком.

После завершения электрического расчета необходимо выбрать тип конденсаторов. При этом конденсатор должен выбираться из соответствующих групп ТКЕ, иметь требуемую величину емкости (желательно из ряда Е12), выдерживать действующее на них напряжение и пропускать соответствующий на них ток.

К атушки индуктивности не выпускаются типовыми, и найденные из расчета контура данные используются при разработке конструкции катушки. Катушки индуктивности как правило имеют цилиндрическую форму витков и выполняются как однослойными так и многослойными.

Рисунок 7 – Эскиз однослойной катушки

Ниже рассмотрим порядок расчета однослойной катушки, эскиз которой приведен на рис.7

1. Задаемся отношением длины катушек к ее диаметру в пределах

.

2. Определяем площадь продольного сечения катушки S = lD по формуле

где - коэффициент, характеризующий удельную тепловую нагрузку на 1 см² сечения катушки. Типовое значение этого коэффициента:

.

2. Определяем размеры катушки в сантиметрах:

2. Число витков катушки W можно определить по известной формуле

где L_Э – индуктивность, мкГн.

2. Диаметр d провода катушки (мм) рассчитываем по формуле:

f - рабочая частота, МГц.

6. Определяем (уточняем) собственное сопротивление потерь контурной катушки на рабочей частоте.

,

где f - рабочая частота, МГц, d - диаметр провода, мм, D - диаметр катушки, мм.