有一个用硅 NPN 外延平面型高频功率晶体管 3DA1 做成的谐振功率放大器, 已知Ucc=24V,Po=2W,工作频率为 1MHz,Uce(sat)≥1.5V,Pcmax=1W, Icm=750mA。 试求Ucm、Rt、Ico、Pc、Pdc、各为多少。
时间: 2024-10-11 09:07:25 浏览: 93
首先,我们来分析一下谐振功率放大器中各个参数的含义:
- Ucc:电源电压,这里给定为24V。
- Po:最大输出功率,这里是2W。
- f:工作频率,这里是1MHz。
- Uce(sat):饱和集电极电压,这里要求大于或等于1.5V。
- Pcmax:允许的最大集电极耗散功率,这里是1W。
- Icm:允许的最大集电极电流,这里是750mA。
对于NPN型高频功率晶体管,我们需要考虑以下公式和限制条件来计算其他参数:
1. 根据最大输出功率(Po),可以初步估计集电极电流Ic:
```math
Ic = \sqrt{\frac{Po}{R_t}} \quad (\text{因为} P_{out} = I_c \cdot V_{CE})
```
2. 集电极电流Ic不能超过最大集电极电流Icm:
```math
Ic \leq I_{cm}
```
3. 当处于饱和状态时,集电极电压Uce与发射极电压Ube之间的关系接近恒定值Uce(sat):
```math
U_{ce} \approx U_{ce}(sat)
```
4. 为了保证晶体管安全运行,需要计算反向饱和电流(通常很小,但在某些条件下会考虑)以及最大直流负载电流Idc,它应小于Icm:
```math
Idc = I_{c} - I_{sat} \quad (\text{其中} I_{sat} \text{是反向饱和电流,一般忽略})
```
5. 最大功耗Pc由集电极耗散功率Pcmax给出:
```math
Pc \leq Pc_{max}
```
6. 另外,我们可以利用电源电压Ucc和最大集电极电流Icm来确定最大交流输入电压Ucm,考虑到晶体管的动态电阻,这可能略低于Ucc:
```math
U_{cm} = U_{cc} - (I_{cm} \times R_t)
```
由于题目没有提供具体的动态电阻(r_e或r_π),我们需要假设一个合理的值来计算Rt,通常在高频电路中r_π(结射器电阻)比r_e(发射极电阻)更重要,因此我们可能会假设Rt主要是由r_π决定的。
综合以上信息,我们可以开始进行估算。首先,确定一个合适的集电极电阻Rt,然后计算Ic,接着确定Idc和Ucm。不过,精确的数值需要更多信息,比如r_π的值。如果没有这个数据,我们将无法得出确切的数值,只能给出一个估算范围。如果您有r_π的具体值或者是否能接受估算,请提供更多信息。下面是计算过程的一个示意步骤:
1. 计算Ic(假设Rt)
2. 确保Ic不超过Icm
3. 计算Ucm(如果知道r_π)
4. 计算Pc
5. Idc的估算
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