Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) ( 59 ) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (125) (126) (127) (128) (129) (130) (131) (132) (133) (134) (135) (136) (137) (138) (139) (140) (141) (59)

конструктивном отношении величины, а избыточную индуктивность 1д необходимо скомпенсировать включением последовательного конденсатора Сд=1/ш1д. Конденсатор Сд включают вместо блокировочного конденсатора Сбл-

В ряде случаев на входе транзистора включают Т-звено (рис 7 4(3), где индуктивность L2 оказывается большей величины, чем у Г-31вена [7.1; 7.5; 7.14].

В простейшем случае, как отмечалось выше, межкаскадная цепь связи может содержать всего одно Г-звено (для этого достаточно в схеме на рис. 7.4е объединить в одну индуктивности Li и L2 и исключить емкость Сг). Такое Г-звено должно трансформировать сопротивление Rbx в Rk с учетом емкости Свых и индуктивностей выводов Lbbib первого транзистора и реактивной со-ставляюш;ей входного сопротивления Хвх второго транзистора.

При больших трансформациях сопротивлений {Rk/Rbx>10- -г-100) включают два Г-звена (рис. 7.4е): первое осуш;ествляет трансформацию Rk в R я второе - R в Rbx- Обычно сопротивление R выбирают близким к ]/ RkRbx, т. е. поровну распределяют трансформацию сопротивлений между двумя Г-звеньями. Если расчетные значения индуктивностей Lj и L2 с учетом индуктивностей выводов Ьвыв и реактивной составляющей входного сопротивления Хвх оказываются малыми, индуктивности Li, L2 увеличивают до приемлемых значений, а реактивные сопротивления избыточных индуктивностей Ьдь 12 компенсируют последовательным включением дополнительных конденсаторов

- 1/ш£д1; = 1/со1д2.

ПРОЕКТИгаВАНИЕ ГЕНЕРАТОРОВ

Как отмечалось выше, для современных генераторных транзисторов характерны низкие входные сопротивления, поэтому сопротивление рассеяния согласующего трансформатора, сопротивление цепи связи или корректирующие LC-элементы оказываются больше входного сопротивления транзистора. Это позволяет считать, что всегда возбуждение транзисторов осуществляется от генератора гармонического тока. Кроме того, даже при использовании в качестве согласующих элементов трансформаторов на отрезках длинных линий с малыми индуктивностями рассеяния входное сопротивление данного транзистора, пересчитанное в коллекторную цепь предыдущего каскада, оказывается много меньше выходного сопротивления транзистора предыдущего каскада. Такое соотношение между сопротивлениями, как правило, всегда обеспечивается для достижения достаточно высоких энергетических показателей в коллекторной цепи транзистора предыдущего каскада.

В связи с этим практически можно всегда считать, что возбуждение транзисторов осуществляется от генератора гармонического тока. Известно [7.1], что при возбуждении транзистора от гене-



ратора гармонического тока форма импульсов коллекторного тока может отличаться от отрезков симметричной косинусоиды с углом отсечки 0. «Перекос» в импульсах коллекторного тока связан с переходными процессами в моменты открывания и закрывания эмиттерного перехода, что, в свою очередь, обусловлено различием постоянных времени при открытом и при закрытом эмиттер-ном переходе. Постоянная времени открытого эмиттерного перехода:

откОБ --в эквивалентной схеме с ОБ,

тп = - в эквивалентной схеме с ОЭ.

Постоянная времени закрытого эмиттерного перехода Тзак = = СэНуэ, где /?уэ - сопротивление утечки эмиттерного перехода. Для современных многоэмиттерных транзисторов характерны сравнительно низкие значения сопротивлений /?уэ? 1000-Ь100 Ом.

Как правило, выполняются следующие соотношения между постоянными времени-

ан > Тотк ОЭ ""-зак Тотк ОБ •

Конечная величина сопротивления утечки Rjg приводит к тому, что на очень низких частотах со<0,3/тзак в открытом и в закрытом состояниях сопротивление эмиттерного перехода близко к резистивному. Поэтому будут отсутствовать переходные процессы и импульсы коллекторного тока будут близки к отрезкам симметричной косинусоиды [7.1].

На низких и средних частотах, поскольку обычно постоянные времени не равны Т5ак=5Тотк, - будут наблюдаться переходные процессы и будет иметь место «перекос» в импульсах коллекторного тока [7.1].

Наконец, на высоких частотах ш>3/тотк в открытом и закрытом состояниях сопротивление эмиттерного перехода близко к емкостному. Поэтому здесь также будут отсутствовать переходные процессы и импульсы коллекторного тока будут близки к отрезкам симметричной косинусоиды [7.1].

Таким образом, «перекос» в импульсах коллекторного тока будет наблюдаться в схеме с ОБ практически во всем диапазоне частот 0,3/тзак<(о< (0,3-1,0) ша; в схеме с ОЭ только на низких и средних частотах 0,3/т;зак<<»<Зшт/ро Напомним, что на очень низких частотах со<0,3/тзак «перекос» также будет отсутствовать.

Как показывает анализ [7.1], «перекос» в импульсах коллекторного тока приводит к незначительным поправкам в расчетах входной цепи генератора (в расчетах цепи смещения, входного сопротивления, входной мощности). В еще меньшей степени «перекос» сказывается в расчетах коллекторной цепи генератора, поскольку коэффициент формы коллекторного тока i=/ki ko при

ч Величина штотк может быть больше трех только в эквивалентной схеме при включении транаистора с ОЭ При включении с ОБ на рабочих частотах эта величина не превышает 0,3-!,0



перекошенном импульсе тока iiat) мало отличается от g\{Q) при косинусоидальном имПульсе тока с углом отсечки 0 и это

не вносит заметных поправок в энергетические показатели коллекторной цапи генератора.

Однако «перекосы» в импульсах коллекторного тока могут быть нежелательны, например, в двухтактных генераторах с широкодиапазонной нагрузкой при работе транзисторов в классе В. При перекошенных импульсах коллекторных токов появляются нечетные гармоники, которые будут поступать в нагрузку. «Перекосы» можно устранить включением на входе каждого транзистора дополнительных корректируюш;их сопротивлений Rjs,. Дополнительное сопротивление выбирается так, чтобы были равны постоянные времени открытого и закрытого эмиттерного перехода.

Учитывая, что «перекос» в импульсах коллекторного тока ведет к незначительным изменениям в энергетических соотношениях для коллекторной и входной цепей генератора, и учитывая также, что во .многих практических случаях «перекос» вообще отсутствует либо его сравнительно просто устраняют, ниже излагается упрощенная методика расчета генератора в предпосылке, что перекос в импульсах коллекторного тока отсутствует. Такой приближенный подход тем более оправдан, поскольку позволяет использовать в расчетах известные коэффициенты а(0) и y{Q) для косинусоидальных импульсов [1.1].

1. Проектирование коллекторной цепи. Проектирование генератора проводится при заданной колебательной мощности Pi (з двухтактных генераторах производится при заданной мощност: Pi, развиваемой одним транзистором). Напряжение коллекторного питания Ejt бывает задано или его необходимо определить ис-коця из полного использования транзистора по напряжению, когда Lk макс = Lk доп. Во втором случас будут болсс высокие значения КПД и коэффициента усиления по мощности. Поэтому, если не эговаривается напряжение источника питания, выходной каскад делесообразно проектировать при полном использовании транзи-:тора по напряжению, а предоконечный и маломощные каскады для упрощения схемы питания при заданном (или меньшем) на-тряжении коллекторного питания Lk, определенного из расчета выходного каскада.

Величина напряжения Укдоп зависит от схемы включения транзистора (с ОБ или с ОЭ), рабочей частоты и параметров транзистора, но всегда остается меньшей, чем допустимое напряжение к.бдоп. Для схемы с ОБ можно считать f/к б.доп= доп- Для ;хемы с ОЭ на низких и средних частотах (со<Зсот/Ро) напряже-1ие /7кдоп=к.эдоп; на высоких частотах (ш>Зсот/Ро) можно до-lycKaTb большее значение {/к.доп= t/к.б.доп [7,3; 7.4]. Для повышения надежности рекомендуется несколько снижать {7к.э.доп ч Укбцоп против паспортных значений.

При работе транзисторов с отсечкой тока угол отсечки 9 обычно выбирается близким или равным 90°. Отметим, что в двухтакт-1ЫХ генераторах с широкодиапазонной нагрузкой в целях сниже-



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) ( 59 ) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (125) (126) (127) (128) (129) (130) (131) (132) (133) (134) (135) (136) (137) (138) (139) (140) (141)