Расчет колебательных систем генераторов с внешним возбуждением

Министерство  Образования Российской Федерации

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра РПУ

Контрольная работа  по дисциплине:

«Радиопередающие устройства»

на тему:

«Расчет колебательных систем ГВВ»

Вариант №6

Факультет: РЭФ

Группа: РТВ 14-92

Студент: Шатров М.С.

Преподаватель: Вовченко П.С.

Новосибирск, 2012 г.

ЦЕЛИ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

·  Приобретение навыков в выборе типа и расчете согласующих цепей генераторов с внешним возбуждением.

·  Оценка основных параметров выбранной узкополосной согласующей цепи:

- коэффициента полезного действия согласующих цепей;

- нагруженной добротности П и Г цепей при ;

- относительной полосы пропускания согласующих цепей по уровню 3дБ;

- коэффициента фильтрации  и  согласующих цепей.

·  Более глубокое ознакомление со специальной литературой по устройствам генерирования и формирования сигналов и радиопередающим устройствам.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

·  Задана часть структурной схемы передающего устройства (тракта усилителя мощности), представленная на рис.1.

Рис.1

·  Численные данные представлены в табл. №1.

Таблица №1

1. Расчет выходной согласующей цепи (СЦ1)

1.1. Выбор и обоснование типа выходной согласующей цепи

В качестве выходной цепи согласования (СЦ1) используем цепь П – типа, благодаря ее лучшим фильтрующим свойствам. В такой цепи лучше фильтрация высших гармоник коллекторного тока транзистора в силу ёмкостной связи АЭ с контуром. Кроме того входная ёмкость контура целиком либо отчасти образуется выходным сопротивлением транзистора [1,c.21].

Рис.1.1 Выходная согласующая П-цепь (СЦ1).

1.2. Определение параллельного или последовательного эквивалента входного и выходного сопротивления, применяемого в усилителе транзистора

Т.к. выходное сопротивление АЭ (входное для СЦ1) Z₁ и сопротивление нагрузки Z_H подключаются параллельно конденсаторам согласующей цепи С₂ и С₃ соответственно, то для расчета перейдем к параллельному эквиваленту цепи (рис.1.2.1).

Переходим на входе СЦ1 от последовательного эквивалента к параллельному в соответствии с рекомендациями, изложенными в [1,c.31].

Рис.1.2.1 Переход от последовательного эквивалента к параллельному на входе СЦ1.

Запишем соотношение для входной проводимости П-контура

Согласно этому соотношению активное и реактивное сопротивление в параллельной схеме

                                             

Т.к. , то активная и реактивная составляющие входного сопротивления СЦ1 в параллельном эквиваленте равны

                                   

Исходя из того, что мнимая часть нагрузки СЦ1 равна нулю, то параллельный эквивалент аналогичен последовательному .В итоге получим схему выходной согласующей цепи (рис.1.2.2).

Рис.1.2.2 Выходная согласующая П-цепь(СЦ1) с параллельным эквивалентом входного сопротивления  Z₁.

1.3. Расчёт элементов выходной согласующей цепи (СЦ1)

Данная согласующая цепь (рис.1.2.1) должна преобразовывать активное сопротивление  в активное сопротивление , требуемое для обеспечения рассчитанного режима коллекторной цепи, причём влияние индуктивности  на входную ёмкость контура учтём в п.1.4.  

Методику расчёта возьмём из [2,c.63-66].

Условие реализуемости для данной цепи выглядит следующим образом:

Подставим значения сопротивлений:

исходя из этого, принимаем =7.

Найдем значения реактивных сопротивлений катушки и конденсаторов СЦ1 по расчётным формулам [2,c.64].

Входное ёмкостное сопротивление контура (расчётное)

Расчётное значение входной ёмкости контура

Выходное ёмкостное сопротивление контура

Выходная ёмкость контура

Индуктивное сопротивление контура

Найдем индуктивность

1.4. Учёт влияния мнимых частей входного сопротивления Z₁ и сопротивления нагрузки Z_H, в рассчитанных C₂,C₃и L₂

Мнимая часть нагрузки выходной согласующей цепи не влияет на реактивные элементы П-контура, т.к. она равна нулю, в отличие от входного сопротивления СЦ1, мнимая часть которого оказывает влияние на входную емкость П-контура.

Учтём влияние индуктивного сопротивления на выходе транзистора  на входное ёмкостное сопротивление контура, которое является параллельным соединением индуктивности  и действительной ёмкости контура

где  - расчётное сопротивление, найдем реальное значение 

Действительное значение входной ёмкости контура

Выполним проверку правильности расчетов реактивных элементов цепи, для этого найдем эквивалентное сопротивление контура [1,c.44] относительно подключения ёмкости  и сравним с .