1) ; 7) ;
2) ; 8) ;
3) ; 9) ;
4) ; 10) ;
5) ; 11) ;
6) ; 12) .
Здесь приняты следующие обозначения - постоянная составляющая коллекторного тока; - максимальное значение импульса коллекторного тока; - амплитуда первой гармоники напряжения на базе скорректированного транзистора; - эквивалентное сопротивление колебательной системы в точках подключения электродов К, скорректированного транзистора; - колебательная, потребляемая и рассеиваемая в транзисторе мощности; - электродный КПД транзистора; - напряжение отсечки коллекторного тока на переходной статической ВАХ транзистора; - напряженность режима; - напряженность граничного режима; - крутизна линии граничных режимов на выходных статических ВАХ транзисторов.
После выбора транзистора и расчета корректирующей цепочки становятся известными следующие параметры: , , (для маломощных транзисторов ). Таким образом в 12 уравнениях остаются 16 неизвестных. Для однозначного расчета следует ввести еще 4 условия. Для того, чтобы мгновенное напряжение на коллекторе и коллекторный ток не превышали допустимые значения и , выбираем напряжение и высоту импульса коллекторного тока следующим образом:
; .
Существенное значение для создания высокостабильного автогенератора имеет правильный выбор коэффициента обратной связи:
;
Величина отражает относительное шунтирующее влияние на резонатор со стороны входной и выходной цепи транзистора. При малых значениях (т. е. относительно больших ) в большой степени проявляется нелинейная емкость коллекторного перехода , при больших (больших ) возрастает влияние входной проводимости транзистора. Анализ показывает, что наибольшая стабильность частоты в транзисторных автогенераторах при , именно такое значение выбирается обычно в задающих автогенераторах на биполярных транзисторах.
Остается возможность выбора еще одной величины. Обычно считают заранее известным угол отсечки . При выборе необходимо учесть условия существования стационарного режима и возбуждения. Для того, чтобы был достаточный запас по самовозбуждению обычно выбирают в пределах 0.2-0.3, при этом .
При расчете электронного режима транзистора необходимо выполнение следующих условий:
1) , где - допустимая мощность рассеяния в транзисторе;
2) , где - максимальное допустимое напряжение на базе транзистора;
3) - условие получения недонапряженного режима при относительно слабой зависимости барьерной емкости коллекторного перехода от напряжения .
Частота колебаний в автогенераторе равна резонансной частоте этого контура:
Контур подключен выходным электродом транзистора не полностью. Применяя понятие коэффициента включения контура:
, где - комплексная амплитуда первой гармоники напряжения на контуре (на L), запишем:
, где - резонансное сопротивление контура при его полном включении, - сопротивление контура в точке ,
.
Так как , а , то .
, где - характеристическое сопротивление.
- добротность нагруженного контура.
Для увеличения стабильности частоты целесообразно применять ослабленную связь контура с нагрузкой.
- добротность ненагруженного контура. , где - суммарные потери в индуктивной и емкостной ветвях контура. Ориентировочно можно применять:
, где - потери в индуктивности; - добротность индуктивности.
Итак, именно следующую систему уравнений для расчета элементов колебательной системы:
1) ; 5) ;
2) ; 6) ;
3) ; 7) ;
4) .
и известны из расчетов электронного режима. Таким образом имеется 9 неизвестных. Выберем две величины: L и ее добротность. Для увеличения стабильности стремятся к выбору больших L, однако увеличивается , поэтому существуют различные компромиссы.
(1); (2);
Учитывая, что и ;
(3)
В стационарном режиме колебаний напряжение смещения, определяемое выражением (3), должно равняться значению, полученному из расчета электронного режима:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.