Расчет колебательных систем генераторов с внешним возбуждением, страница 2

Коэффициент включения контура со стороны полезной нагрузки и со стороны подключения транзистора

Эквивалентное сопротивление

Так как эквивалентные сопротивления практически совпали , то значит мы правильно рассчитали  коэффициенты включения, а следовательно и реактивные элементы СЦ1.

1.5.Оценка основных параметров СЦ1

Рассчитаем КПД выходной согласующей цепи [1,с.30], для этого найдем действительную часть сопротивления , которое  является параллельным соединением  и :

Отсюда вносимое сопротивление и КПД

Нагруженная добротность контура, определяемая при пренебрежении собственными потерями в контуре [1,с.39],

Эта же нагруженная добротность, только с учётом потерь

Относительная полоса пропускания по уровню 3 дБ

Определим коэффициент фильтрации для второй и третьей гармоник тока

2. Расчет предвыходной согласующей цепи (СЦ2)

2.1. Выбор и обоснование типа предвыходной согласующей цепи

В качестве предвыходной цепи согласования (СЦ2) используем цепь Г-типа, которая обеспечивает лучшее согласование сопротивлений, при этом требования к фильтрации менее жесткие.

Рис.2.1 Предвыходная согласующая Г-цепь (СЦ2).

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

Выходное сопротивление АЭ (входное для СЦ2) Z₃ подключается параллельно конденсатору С₁, значит на входе цепи будем использовать параллельный эквивалент, а на выходе СЦ2 последовательный, т.к. L₁ подключаются последовательно Z₂.

Аналогичным образом, как и для СЦ1, перейдем на входе СЦ2 от последовательного эквивалента к параллельному в соответствии с рекомендациями, изложенными в [1,c.31].

Т.к. , то активная и реактивная составляющие входного сопротивления СЦ2 в параллельном эквиваленте равны

                                   

Выходное сопротивление СЦ2 в последовательном эквиваленте

В итоге получим схему предвыходной согласующей цепи (рис.2.2).

Рис.2.2 Предвыходная согласующая Г-цепь(СЦ2) с параллельным эквивалентом входного сопротивления  Z₃ и последовательным эквивалентом выходного Z₂.

2.3. Расчёт элементов выходной согласующей цепи (СЦ1)

Данная согласующая цепь (рис.2.2) должна преобразовывать активное сопротивление  в активное сопротивление , требуемое для обеспечения рассчитанного режима коллекторной цепи, причём влияние ёмкости  на ёмкость контура и влияние  на индуктивность контура учтём в п.2.4.  

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

Условие реализуемости для данной цепи - не выполняется. Для выполнения условия реализуемости развернём цепь.

Рис.2.3 Развёрнутая согласующая Г-цепь(СЦ2)

Условие реализуемости  -  выполняется.

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

Ёмкостное сопротивление контура (расчётное)        

Расчётное значение ёмкости контура

Индуктивное сопротивление контура (расчётное)

Расчётное значение индуктивности контура

2.4. Учёт влияния мнимых частей входного сопротивления Z₃ и выходного сопротивления Z₂, в рассчитанных C₁ и L₁

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

где  - расчётное сопротивление, найдем реальное значение 

Действительное значение ёмкости контура

Учтём влияние входного индуктивного сопротивления транзистора на индуктивное сопротивление контура, которое является последовательным соединением индуктивности и действительной индуктивности контура

где  - расчётное сопротивление, найдем реальное значение

Т.к. действительное значение сопротивления получилось отрицательным,  следовательно, вместо индуктивности стоит конденсатор ёмкостью

2.5.Оценка основных параметров СЦ1

Рассчитаем КПД предвыходной согласующей цепи [1,с.30]

Нагруженная добротность контура

Относительная полоса пропускания по уровню 3 дБ

Определим коэффициент фильтрации для второй и третьей гармоник тока

Список используемой литературы

1.  Устройства генерирования и формирования сигналов : учеб. пособие. – 2-е изд.,  перераб. и доп. / Г.А. Дегтярь. – Новосибирск: Изд-во НГТУ. – 2006. – 59 с.

2.  Проектирование радиопередающих устройств СВЧ: Учеб. пособие для вузов/ Уткин Г. М., Благовещенский М. В., Жуховицкая В. П. и др.; Под ред. Г. М. Уткина.— М.: Сов. радио, 1979. — 320 с., ил.

4.   Устройства генерирования и формирования сигналов (радиопередающие устройства). Практикум для студентов : учеб. пособие / П.С. Вовченко, Г.А. Дегтярь. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. – 108 с.  

3.  Конспект лекций. Вовченко П.С.