Расчет усилителя мощности в классе B

Post Reply
UR5FFR
Site Admin
Posts: 2187
Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Позывной: UR5FFR
Location: Odessa

Расчет усилителя мощности в классе B

Post by UR5FFR »

Таблицы excel для расчета основных энергетических параметров усилителей, работающих в классе B:
- однотактный BJT
- однотактный FET
- двухтактный BJT
- двухтактный FET
ur5ffr class b calc.png
Для расчета усилителя на MOSFET необходимо значение сопротивления открытого канала. Для ВЧ транзисторов оно не всегда есть в даташите. Его можно определить из графических характеристик. Например для RD15HVF график зависимости тока стока от напряжения исток-сток при различных напряжениях на затворе в даташите следующий
rd15hvf-Ids-Vds.png
rd15hvf-Ids-Vds.png (60.48 KiB) Viewed 2531 times
При токе 2А напряжение исток-сток 1в. Что по закону ома дает нам сопротивление канала 1/2=0,5 ома.

Ссылка для скачивания http://www.ur5ffr.com/viewtopic.php?p=3360#p3360

Литература
1. RF Power Amplifiers, Mihai Albulet, 2001
UR5FFR
Site Admin
Posts: 2187
Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Позывной: UR5FFR
Location: Odessa

Re: Расчет усилителя мощности в классе B

Post by UR5FFR »

Немного математики и основных формул, которые используются для расчета однотактного усилителя, работающего в классе B
pa_class_b_1.png
pa_class_b_1.png (49.27 KiB) Viewed 1088 times
pa_class_b_2.png
pa_class_b_2.png (21.27 KiB) Viewed 1088 times
Если положить напряжение насыщения активного элемента усилителя равное нулю то получаем формулу описывающую максимальный КПД усилителя работающего в классе B
pa_class_b_3.png
pa_class_b_3.png (7.26 KiB) Viewed 1123 times
Аналогично получается формула для определения Roe, которая обычно приводится в радиолюбительской литературе по ламповым усилителям мощности
pa_class_b_4.png
pa_class_b_4.png (9.83 KiB) Viewed 1123 times
Расчеты справедливы как для транзисторных (ОЭ), так и для ламповых (ОК) усилителей. Важно, что на выходе усилителя должна использоваться колебательная система настроенная на рабочую частоту или ФНЧ подавляющий гармоники.

Данный набор формул содержит большее количество переменных чем уравнений . Фиксируя значение 3 переменных можно получить значения всех остальных. Например пусть у нас заданы напряжение питания/насыщения и мощность рассеивания. Получим остальные значения
pa_class_b_5.png
pa_class_b_5.png (31.27 KiB) Viewed 1088 times
Расчетное значение сопротивления нагрузки R будет отличаться от требуемого 50ом, поэтому на выходе усилителя потребуется использование цепи трансформации импеданса. Это может быть как резонансная цепь в виде П-контура, L-match, или широкополосное согласование на трансформаторах с последующим ФНЧ.

Расчет добавлен в экселевскую таблицу отдельным листом. Ссылка на скачивание в первом посту темы.
Поля ввода помечены желтым цветом. Пример работы
pa_class_b_6.png
pa_class_b_7.png
Post Reply