Структурная схема передатчика РРЛ с преобразованием фазовой модуляции в частотную. Расчет режима работы умножителя частоты с коэффициентом умножения n = 2

Страницы работы

4 страницы (Word-файл)

Содержание работы

1). стр. 6 ответ на вопрос по стр.8

Рис. 2.2. Структурная схема передатчика РРЛ с преобразованием фазовой модуляции в частотную

Для разработки передающего устройства с заданными параметрами будем основываться на структурной схеме рис. 1.2. Для обеспечения стабильности частоты 10-5 , в качестве задающего генератора применим генератор с кварцевой стабилизацией на частоту 17,5 МГц. После умножения на 4 получим  промежуточную частоту 70 МГц, для получения несущей частоты 8 - 8,5 ГГц, промежуточную частоту необходимо умножить в 114 - 121 раз соответственно. Для введения в сигнал частотной модуляции целесообразно использовать фазовый модулятор. Достоинством этого способа является возможность получения ЧМ-колебаний при высокой стабильности частоты.

2)  На стр. 14 было:

4. Расчет резонатора. В диапазоне частот 10...30 МГц оптимальное значение индуктивности контура L=1...15 мкГн. Выбираем L=2 мкГн с добротностью QL=125. Считаем, что Q0≈QL. Вычисляем параметры элементов резонатора:

ρ=ωрL=220 Ом

Rр=SQ0=27 кОм

С2= CΣ/ρ≈0,8 нФ

С1= С2ос=0,8 нФ

С3=(1/CΣ-1/C1-1/С2)-1≈46 пФ

нужно исправить:

4. Рассчитаем параметры колебательной системы.

Индуктивность  и емкость  определим из выражения:

.

Примем . Тогда

 

3) Расчет схемы умножителя частоты

Необходимо произвести расчет режима работы умножителя частоты с коэффициентом умножения n = 2, входная частота f = 17,5 МГц, выходная частота f = 35 МГц, мощность сигнала Рном = 0,03 Вт.

Расчет режима работы транзистора

Для увеличения выходной мощности Рп желательно угол отсечки θ выбрать соответствующий оптимальным углам отсечки θopt = 120o/n=60 при умножении на 2.

Для расчета режима работы транзистора применимы соотношения, используемые для расчета усилителей. Отличие состоит лишь в том, что вместо величин Iк1, Рх и Uхрассчитывают соответственно величины Iкп, Pnи ηn=P/Po.

Произведем расчет умножителя частоты на два.

1. Выберем биполярный транзистор КТ355A, который имеет следующие параметры:

граничная частота f гp= 900 МГц;

максимальное значение коллекторного тока Iкm= 60 mA;

максимальное значение напряжения коллектор-эмиттер Uкэm=15 В

допустимая мощность, рассеиваемая стоком Рк доп= 225 mВт

2. Выбираем угол отсечки θ= 60 градусов, для которого а0=0,218  ; а2= 0,276;      g2=0,138; соsθ=0,5.

По характеристикам транзистора определяем:

крутизна линии граничного режима Sгр=  0,35 А/В, т.е.  r нас=2,857 Ом напряжение отсечки Ес'=0,7 В

Принимаем Uкэк= 6,5 В,      rб= 1 Ом; r ст= 0,5 Ом

|В|=    f гp/f p =5

3. Расчет цепи коллектора.

Находим коэффициент использования напряжения коллектора

=0,98.

Амплитуда напряжения коллектора:

U=xк грк|= 0,99 6,5 = 6,4 В.

Пиковое значение напряжения коллектор-эмиттер:

Uкэm= Eк+Uкm= 6,5+6,4 = 12,9 В.

Амплитуда 1-й гармоники коллекторного тока:

= 2 0,03/6,4=0,009 А.

Амплитуда импульса коллекторного тока:

 А.

Постоянная составляющая тока коллектора:

Iк00 Iкm=0,218  0,034=0,007 А.

Мощность, потребляемая по цепи коллектора:

P0=Iк0 Ек=0,007 6,5 = 0,048 Вт.

Мощность, рассеиваемая коллектором:

Pк’= P0- P2=0,048-0,03 =0,018 Вт.

Коэффициент полезного действия:

=0,03/ 0,048 100%= 62 %.

Сопротивление нагруженной цепи коллектора, необходимое для реализации рассчитанного режима работы:

 Ом

Мощность входного сигнала:

                = 0,03/3=  0,01 Вт.

Расчет элементов схемы

Схема электрическая включения умножителя приведена на рис. 4.1.

 


Рисунок 4.1 - Электрическая схема умножителя частоты

Рассчитаем параметры выходного контура настроенного на частоту f = 2·fвх. Зададимся индуктивностью L2 = 10мкГн и рассчитаем емкость С4 на частоте выходного сигнала f= 35 МГц.

Индуктивность фильтрующих дросселей L1 выберем равными

L1= 10·L2=10·10=100 мкГн.

Сопротивления резисторов входного делителя находим из уравнений входной цепи:

UОБ= UОБЭ=Iдел RБ2 = 0,54 В,

Ек= UОБ + (Iдел + IОБ) RБ1,

Ток делителя выбираем из условия Iдел =(5..10) IОБ = 0,64мА

Разделительный конденсатор C3 предотвращает прохождение постоянных составляющих напряжений на вход и выход умножителя и пропускает переменный сигнал рабочей частоты. Блокировочный конденсатор С2 исключает (блокирует) стабилизирующее действие резистора R4 на переменном токе. Для пропускания переменных сигналов сопротивления конденсаторов должны быть меньше сопротивлений соответствующих резисторов во всем диапазоне частот усиливаемых гармонических сигналов и рассчитываются на нижней частоте. Формула для расчета конденсатора:

 =                                               Ф,

Похожие материалы

Информация о работе