Другие предметы \ Устройства генерирования и формирования сигналов

Разработка радиопередающего устройства для передачи информации посредством частотной модуляции, страница 4

Индуктивность базового вывода............................................................................................................................................ Lб2.2 нГн         

Сопротивление базы........................................................................................................................................... rб=0.3 Ом

Подсчитаем допустимую мощность, рассеиваемую на коллекторе:

Т. к. Pрас ≤ Pк max – условие выполняется.

Проверяем частотное соответствие транзистора:

Т. к.  – условие выполняется.

При усилении модулированных колебаний необходимо обеспечить угол отсечки q=90˚ [4, стр. 9]. Тогда коэффициенты разложения синусоидального импульса равны:

a0=0.319         a1=0.5             a2=0.212         g0=0.319         g1=0.5

Еп выберается из условия: Еп≤Uк max /2 = 70/2=35. Возьмем типовое значение Еп=24 В.

Амплитуда первой гармоники напряжения на коллекторе:

Максимальное напряжение на коллекторе не должно превышать допустимого:

Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

Максимальный коллекторный ток не должен превышать допустимого:

Постоянная составляющая коллекторного тока:

Iк0=a0∙Iкmax=0.319∙18.120=5.780 А

Максимальная мощность, потребляемая от источника коллекторного питания:

Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

Pрас=P0max–Pmax=138.720–104.615=34.105  Вт ≤ Pкmax=100 Вт

Коэффициент полезного действия коллекторной цепи при номинальной нагрузке:

Номинальное сопротивление коллекторной нагрузки:

4.1.2 Расчет входной цепи

При расчете входной цепи транзистора с ОЭ предполагается, что между базовым и эмиттерным выводами транзистора по ВЧ включен резистор с сопротивлением, равным:

Для получения приемлемых расчетных величин в дальнейшем задаемся:

Rдоп=4 Ом

Амплитуда тока базы:

Амплитуда напряжения возбуждения:

Напряжение смещения на эмиттерном переходе:

Постоянные составляющие токов базы и эмиттера:

Элементы эквивалентной схемы входного сопротивления транзистора определяются по формулам:

Входные сопротивления транзистора в эквивалентной схеме:

Активная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора:

Входная мощность:

Коэффициент усиления по мощности транзистора:

4.1.3 Элементы выходного каскада

Определим значения блокировочных емкостей в цепи питания транзистора:

Найдем разделительную емкость:

Емкость, параллельная Rэ, определяется их соотношения XСэ<< Rэ на средней частоте рабочего диапазона:

Блокировочная индуктивность:

Определим сопротивление эмиттера:

Eкэ=0.1∙Eп=0.1∙24=2.4 В

Расчет элементов базового делителя:

ERдоп=Iб0∙Rдоп=0.275∙4=1.100  В

Iдел=3∙Iб0=3∙0.275=0.825  А

4.2 Выходная цепь

4.2.1 Фильтр низких частот

Для подавления высших гармоник и фильтрации первой гармоники в передатчике используется сдвоенный П-образный контур (рисунок 6), позволяющий получить необходимый КПД.

Рисунок 6 – Выходная цепь передатчика

При заданном подавлении второй гармоники B=60 дБ, коэффициент фильтрации внеполосных излучений будет равен:

Зададимся добротностью контура по условию Q≤Qmax, исходя из максимального значения:

Q=10

Зададимся средним значением вспомогательного резистора Rвс=3...6 кОм=4.5 кОм, тогда:

Определим значения элементов контуров:

Так как нагрузка реактивная, то фильтр нагружаем на настроечную цепь [4, стр. 11].

4.2.2 Настроечная цепь

На рисунке 7 приведена схема настроечной цепи.

Рисунок 7 – Схема настроечной цепи

Определим значение емкости связи на нижней частоте:

Найдем активное сопротивление антенны на верхней частоте [4, стр. 10]:

Определим значение емкости связи на верхней частоте:

Реактивное сопротивление антенны на нижней частоте:

Реактивное сопротивление антенны на верхней частоте:

Определим значение индуктивности связи на нижней частоте:

XLcвн=XCcвн+XСан=408.044+389.608=797.652 Ом

Определим значение индуктивности связи на верхней частоте:

XLсвв=XCсвв+XCав=455.491+349.024=804.515 Ом

Найдем активное сопротивление антенны на удвоенной нижней частоте:

Найдем значение сопротивления емкости связи на удвоенной нижней частоте:

XСсв2(2ωн)= XСсв2(ωн)/2=455.491/2=227.745  Ом

Найдем значение сопротивления емкости антенны на удвоенной нижней частоте:

XCa2(2ωн)= XCa2(ωн)/2=389.608/2=194.804  Ом

Найдем значение сопротивления индуктивности связи на удвоенной нижней частоте:

XLсв2(2ωн)= XLсв2(ωн)∙2=804.515∙2=1609  Ом

Полное сопротивление антенного контура:

Коэффициент фильтрации:

Полученный коэффициент больше заданного (Фз=424), значит условие Фз ≤ Ф выполняется.

4.3 Генератор, управляемый напряжением

4.3.1 Расчет автогенератора

 

Рисунок 8 – Принципиальная схема автогенератора

Средняя частота генерации:

Выберем транзистор, граничная частота и постоянная рассеиваемая мощность на коллекторе которого удовлетворяли бы условиям fт > 60∙fг, Рк max ≤ 100...150 мВт

Выбираем транзистор КТ3120А, имеющий параметры:

Коэффициент передачи по току............................................................................................................................................ β=28

Граничная частота усиления по току........................................................................................................................................... fт=1.8 ГГц

Скачать файл