Синтез согласующих цепей усилителя мощности

Входная согласующая цепь должна выполнять согласование волнового сопротивления тракта (50 Ом) с входным сопротивлением транзистора (3.84 + j8.37), а выходная согласующая цепь - обеспечивать оптимальное сопротивление нагрузки транзистора = 20.7 - j13.5.

В качестве схем согласующих цепей можно использовать Г, П и Т -образные ФНЧ структуры (рис. z).

Можно использовать аналогичные ФВЧ структуры, но они менее удобны при физической реализации на высоких частотах на основе отрезков длинных линий.

Рис. A

При проектировании Г-образных структур следует использовать формулы, связывающие их параметры с согласуемыми между собой сопротивлениями генератора RГ и нагрузки RН. Для обеспечения согласования должно выполняться следующее соотношение:

, при , где Х1, Х2 реактивные сопротивления соответствующих элементов.

Сопротивление генератора выбирается равным сопротивлению тракта. В случае входной согласующей цепи , а должно включать в себя мнимую компоненту входного сопротивления транзистора ():

.

Аналогично для выходной цепи , а должно включать в себя ():

.

При реализации данной схемы на основе распределенных линий конденсатор заменяется параллельным шлейфом, разомкнутым на конце, а катушка индуктивности - последовательно включенным отрезком линии (рис.).

Исходя из метода эквивалентных схем параметры линий можно определить следующим образом:

где - волновое сопротивление линии, а - электрическая длина линии. Волновое сопротивление линии обычно выбирают в 1.5÷3 раза ниже сопротивления тракта, а электрическую длину определяют из выражения .

Волновое сопротивление линии в этом случае выбирают величиной 0.5-2 сопротивления тракта, а электрическую длину определяют из выражения

Перевод волнового сопротивления и электрической длины линии в их геометрические размеры можно выполнить с помощью калькулятора линии TXLine, встроенного в программу MWO. Калькулятор запускается командой из меню Tools → TXLine….

Пример: Расчет входной согласующей цепи.

Исходные данные для расчета входной согласующей цепи:

.

Схема согласующей цепи на сосредоточенных элементах для нашего случая представлена на рисунке.

Рис. Схема входной согласующей цепи на сосредоточенных элементах.

Определяем величину сопротивлений X1,2:

.

В соответствии с методом эквивалентных схем заменяем схему на сосредоточенных элементах схемой на распределенных элементах (рис. ).

Рис. Входная согласующая цепь на распределенных элементах.

Определяем , :

Задаемся Ом,

определяем град.

Определяем , :

Задаемся Ом,

определяем град.

Статья в тему

Ультразвуковой вискозиметр
Вязкость - свойство жидкостей оказывать сопротивление перемещению одного слоя относительно другого. Количественно вязкость характеризуется значением динамической вязкости или коэффициентом внутреннего трения. Характерной особенностью этого вида трения является то, что оно наблюдае ...