3.3 Расчет базовой цепи

Для транзисторов УВЧ и СВЧ существенную роль играют LC - элементы, образующиеся между кристаллом и корпусом транзистора. При расчёте входной цепи транзистора с ОЭ предполагается, что между базовым и имиттерным выводами транзистора по радиочастоте включен резистор R_доп и R_бк (см. рис. 3.3.1), сопротивление которого составляет:

Рис 3.3.1

(3.3.1)

(3.3.2)

Подставляя численные значения в (3.3.1) и (3.3.2) получаем:

Далее расчёт будем вести в соответствии с методикой [5] стр. 112 - 114.

1. Амплитуда тока базы определяется соотношением:

(3.3.3)

где коэффициент равен:

(3.3.4)

Подставляя численные значения в (3.3.3) и (3.3.4) получаем:

2. Напряжение смещения на эмиттерном переходе при = 90 находится как:

(3.3.5)

Где Е_отс = 0,7 В (для кремниевого транзистора).

Подставляя численные значения в (3.3.5) получаем:

3. Значение максимального обратного напряжения на эмиттерном переходе определяется формулой:

(3.3.6)

Подставляя численные значения в (1.12) получаем:

По результатам видно. что полученное значение не превышает допустимое значение (U_{бэ доп} = 4 В).

4. Рассчитаем параметры эквивалентной схемы входного сопротивления транзистора при включении с общим эмиттером:

(3.3.7)

При расчёте входной индуктивности необходимо добавить к L_э ещё 3 нГн с учётом погонной индуктивности соединительного проводника с кристаллом, тогда получим:

(3.3.8)

При расчёте r_{вх оэ} необходимо учесть, что С_ка = С_к/2, а к L_э также добавляется погонная индуктивность 3 нГн, после подставления в (3.3.8) необходимых значений имеем:

(3.3.9.)

после подстановки значений в (3.3.9), имеем:

(3.3.10)

Подставляя в (3.3.10) численные значения величин, получаем:

5. Активная и реактивная составляющие комплексного выходного сопротивления транзистора вычисляются по формулам:

(3.3.11)

(3.3.12)

Подставляя в (3.3.11), (3.3.12) численные значения величин, получаем значение входного сопротивления транзистора на частоте 80 МГц:

Z_ВХ = 2,535 + j 3,249 (Ом). (3.3.13)

6. Расчёт входной мощности транзистора:

(3.3.14)

После подстановки получаем:

Вт

7. Расчёт коэффициента усиления по мощности транзистора

(3.3.15)

После подстановки имеем:

8. Определение постоянных составляющих базового и эмиттерного токов:

(3.3.16)

Подставляя численные значения величин в (3.3.16), получаем:

После выполнения расчёта входной (базовой) и коллекторной цепи транзистора (при наихудших условиях) видно, что в выбранном режиме транзистор может обеспечить требуемую мощность 6 Вт на выходе передатчика с K_p =5,119, имеет при этом достаточно высокий КПД 66,4%.

Теперь определим мощность рассеиваемую в транзисторе, значение которой является исходным параметром для расчёта температуры в структуре транзистора и системы его охлаждения.(в данной работе расчёт этих температур не проводится).

Р_рас Р_{к max} +Р_вх = 4,572 + 1,465 = 6,037 Вт.

В это соотношение подставлены величины рассчитанные по (3.2.8) и (3.3.14). На этом расчёт базовой цепи заканчивается.