Разработка связного передатчика коммерческой связи (выходная мощность - 30 Вт, диапазон частот 14 ÷ 24 МГц), страница 5

Напряжение отсечки                                                      Uотс = 0,6 В

Емкость эмиттерного перехода                                     Сэ = 8 пФ

Емкость коллекторного перехода                                 Ск = 5 пФ

Предельное напряжение эмиттер – база                       Uбэ доп = 3 В

Максимально допустимый ток коллектора                  Iк доп = 20 мА

Предельное напряжение коллектор – база                   Uк доп = 15 В

Обьёмное сопротивление базы                                      rБ = 48 Ом

Допустимая выходная мощность                                  Pдоп = 15 мВт

Выберем:

 А

 В

В качестве основной схемы используем емкостную трёхточку [2], поскольку она достаточно проста и стабильность АГ в этом случае определяется стабильностью частоты кварца.

Рис. 2.4 Схема задающего автогенератора.

Электрический расчёт.

Электрический расчёт режима транзистора и колебательной системы выполним в соответствии с методикой, изложенной в [2].

1. Находим мощность, рассеиваемую кварцем и отдаваемую транзистором:

Зададимся  мВт; .

 Вт

 Вт

2. Найдем параметры транзистора, необходимые для расчета:

 А

 Ом

3. Расчёт корректирующей цепочки:

 Гц

 Гц

 Ом

Рассчитываем :

 Ом

Рассчитываем :

 Ом

Принимаем  Ом

Рассчитываем :

 Ф

Принимаем пФ

4. Крутизна переходной характеристики транзистора с коррекцией:

5. Нормированная частота колебаний:

 Гц

6. Определим параметры колебательной системы:

Выберем .

                    

                    

 Ф

Принимаем пФ

 Ф

Принимаем пФ

7. Поправка на частоте колебаний равна:

где:

Для получения требуемой нестабильности частоты необходимо поместить задающий генератор в термостат.

8. Найдём режимные параметры активного элемента:

 А

А

9. Амплитуда напряжения на базе:

 В

 В

10. Рассеиваемая мощность равна:

 Вт

11. КПД равно:

12. Рассчитаем цепь смещения:

 А

 В

13. Найдём значение :

 Ом

14. Найдём напряжение на коллекторе:

 В

15. Найдем напряжение питания базы:

 В

 А

16. Отсюда находим  и :

 Ом

Принимаем  Ом

 Ом

Принимаем  Ом

17. Расчёт цепи питания:

Возьмём  мкГн

 Ф

Принимаем  пФ

2.4 Расчёт цепи согласования с антенной.

За основу расчёта выходной согласующей цепи возьмём методику из [1]. Выходная колебательная система обеспечивает ослабление в нагрузке  передатчика до уровня, определяемого международным стандартом, высших гармоник тока или напряжения, образованных в результате работы транзистора в нелинейном режиме.

1. Определим коэффициент перекрытия по частоте:

2. Так как , то работаем в диапазоне частот рассчитываемого передатчика: 14…24 МГц. В данном диапазоне включаем ФНЧ.

По таблице 2.3 [1] определим эквивалентную неравномерность затухания фильтра в полосе пропускания  дБ и входное сопротивление фильтра Ом. Определим необходимое минимальное затухание , которое должен обеспечивать фильтр:

где:

 дБ – значение допустимого излучения на гармониках из технического задания;

 дБ – дополнительное затухание;

– относительная величина высших гармоник напряжения на выходе ГВВ, и для нашего типа ГВВ  дБ.

В итоге получаем:

 

Принимаем  дБ.

По полученным значениям наиболее подходит фильтр Кауэра пятого порядка, схема которого представлена на рис. 2.?:

Рис. 2. Фильтр Кауэра 5-го порядка.

3. Нормированная частота, на которой необходимо обеспечивать затухание , обусловленная фильтрацией высших гармоник, определяется так:

4. Из таблицы п.1.12 определим нормированные значения элементов фильтра:

                  

              

                    

5. Для преобразования нормированных величин в искомые умножим их на соответствующие коэффициенты преобразования:

6. В итоге рассчитываем номиналы элементов:

На этом расчёт цепи согласования закончен.

3. Конструктивный расчёт.

Рассчитаем печатную плату задающего автогенератора.

1. Определим минимальную ширину печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления:

 мм где  – допустимая плотность тока равная 20 А/мм2.

* – толщина фольги.

2. Находим минимальную ширину проводника исходя из допустимого падения напряжения на нем:

 мм

r - удельное обьёмное сопротивление равное 0,05 Ом.

3. Номинальное значение диаметра монтажных отверстий:

 мм

* – max диаметр ЭРЭ.

* – нижнее отклонение от номинального диаметра равное 0,01.

* – разница между min диаметром отверстия и max диаметром вывода   мм.