ПРАКИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫК ГОСЭКЗАМЕНУ
ТРАНЗИСТОРНЫЕ УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ
1. Даны усредненные параметры базовой модели БТ при 
=3 А, 
=28 В, 
=125 С. Построить временные диаграммы напряжения на эмиттерном переходе 
, тока коллектора 
и тока возбуждения 
на частоте f =300 МГц, 
=90˚. (По справ. данным: 
=600 МГц, 
=250 пФ,..., 
=15 )
Рекомендации: Воспользоваться формулами: 1) 
; 2) 
; 3) 
; 4) 
- постоянное смещение на базе;
5) 
- максимум обратного напряжения на эмиттерном переходе.
2. Для данных задачи 1, найти усредненные по 1-й гармонике Н-параметры базовой модели транзистора при 
и определить полиномы модели как четырехполюсника.
Рекомендации: Воспользоваться формулами:
; 
; 
; 
.
3. Для кусочно-линейной модели транзистора:
а) Получить приближенные формулы для усредненных по 1-й гармонике Н-параметров при и 180˚; б) В рабочем диапазоне частот транзистора построить зависимости: 
, 
, 
, 
; 
, 
.
Указания: Обозначим 
{ 
при }. Поскольку рабочие частоты мощных БТ лежат в диапазоне (0,1...1) в базовой модели можно пренебречь сопротивлением 
.
- При расчете 
можно пренебречь 
, 
и 
. { 
}
- При расчете 
можно пренебречь , { 
}
- При расчете 
можно пренебречь { 
}
Вывод формулы для .
По определению, 
- выходная проводимость при разрыве на входе. Из модели БТ находим 
. Поскольку 
, приближенно имеем 
, причем 
и, следовательно, 
. Отсюда .
4. Для данных задачи 1 рассчитать максимальную частоту генерации 
и максимальную частоту усиления 
в Н-схеме с ОЭ. (Принять 
). Оценить влияние на рассчитанные частоты.
Указания: Согласованный коэффициент усиления по мощности (при ) равен 
. При расчете рассматриваем транзистор с нейтрализованной ОС, т.е. принимаем 
, 
, 
, 
, 
. Получаем 
, отсюда 
. Аналогично для 
, заменяя 
на 
, 
на 
, на 
, получаем 
.
ПРОЛЕТНЫЙ И ОТРАЖАТЕЛЬНЫЙ КЛИСТРОНЫ
1. Пояснить зависимость колебательной мощности и КПД от амплитуды возбуждения 
в усилителе мощности на пролетном клистроне. Определить , при котором достигается максимум наведенного тока в резонаторе Р2, если 
=900 В, f = 3 ГГц, расстояние между резонаторами 
=6,3 см. (
[см/c]= 
[B], углом пролета между сетками Р1, Р2 пренебречь). Указания: Воспользоваться формулой для параметра группирования 
, где 
. При максимуме КПД, мощности P1 и наведенного тока 
, 
=0,582.
2. В усилителе на пролетном клистроне варьированием получена максимальная колебательная мощность 200 Вт при КПД 36% и 
= 800 В. Определить мощность 
, коэффициент использования коллекторного напряжения и токи, протекающие через источники питания и .
Указания: Условие максимума P1 и КПД , =0,58. Для расчета и 
использовать формулы 
{ =555,5 Вт, 
=0,62}. Ток 
{=0,69 А} протекает через источник , ток через источник равен нулю.
3. Коэффициент усиления пролетного клистрона при 
равен 
. Как изменится 
{= 
}, если варьированием при , = const усилитель настроить на максимум электронного КПД? Указания: Воспользоваться формулами для : 
, где 
, условиями максимума { 
; 
} и максимума 
{ 
, 
, 
=0,64}. Отсюда 
.
4. Для усилителя на пролетном клистроне рассчитать угол пролета в пространстве дрейфа и угол пролета между сетками первого резонатора, если = 8 см, зазор между сетками 
= 2 мм, длина волны 20 см, = 625 В. Указания: Воспользоваться формулами для скорости пролета (см. задачу 1) и времен пролета , 
.
5. Определить возможное число зон генерации в отражательном клистроне при изменении 
, если длина волны 3 см, d = 0,56 мм, =60 В. Построить качественно зональные кривые 
.
Указания: Воспользоваться ф-лой для зависимости угла пролета 
от напряжения : 
, 
{ 
кГ/Кл}.
МАГНЕТРОН
1. Определить частоту колебаний типа " 
" и соседнего с ним в 12-резонаторном магнетроне, если 
= 10 ГГц и коэффициент связи между резонаторами M/L = 0,11. Оценить необходимость применения связок.
Указания: Воспользоваться формулой 
, 
- разность фаз между соседними резонаторами для данного n.
2. Оценить фазовую скорость волны (среднюю скорость электронов 
) в 12-резонаторном пакетированном магнетроне при 
= 6 мм, 
= 4 мм для колебаний типа с частотой 
= 9 ГГц. Как изменится 
при переходе на соседний тип колебаний, если его частота выше на 12%?
Указания: Воспользоваться формулой 
. Для колебения типа " " n=N/2 =6; для соседнего 
= N /2 – 1 = 5. При синхронизме 
.
3. Оценить частоту колебаний типа « », радиус циклоиды и КПД магнетрона при = 6 мм, = 4 мм, 
= 4 кВ, B = 0,2 Тл, N = 16.
Указания: Воспользоваться условием синхронизма , 
, 
. Радиус циклоиды 
, 
. { кГ/Кл, и следует представлять в метрах}.
4. Электронный КПД 12-резонаторного пакетированного магнетрона на колебаниях типа " " равен 72%. Как изменятся , радиус циклоиды и КПД при переходе на соседний тип колебаний, если его частота выше на 12%?
Указания: Из формулы для КПД найти отношение R/d для колебания типа " " (n =6). Из условия синхронизма в форме 
найти 
при n =5. По формуле для радиуса циклоиды оценить изменение R: 
.