Разработка структурной схемы и электрический расчет принципиальной схемы радиовещательного передатчика, страница 5

2.3.1  Исходные данные.

Генерируемая частота

Нестабильность частоты

Для частоты в 15(МГц) будем применять емкостную трех точку с кварцем резонатором КР между коллектором и базой транзистора (рис 2.3.1).

Рис. 2.3.1.

Помимо своей простоты эта схема позволяет получить наибольшую простоты. Это обусловлено слабым шунтированием КР самым транзистором и тем, что высшие гармоники в базовом и коллекторном напряжениях ослабляются конденсаторами.

2.3.2  Выбор КР и транзистора.

В диапазон частот 1-50(МГц) чаще всего используется КР АТ среза. В этом случае при выборе КР предпочтение будет отдано тем, у которых большая добротность , наименьшее сопротивление  и  минимальное отличие  от . Выберем КР (вакуумный) АТ среза с частотой основного резонанса 1(МГц), а также:

При выборе целесообразно использовать транзисторы, у которых на частоте генерации ещё заметно не проявляются инерционные свойства. Поэтому выбираем маломощный высокочастотный транзистор КТ331А.

Его параметры:

             

Сопротивление материала базы:

                            (2.84)

Крутизна транзистора на низких частотах:

                                        (2.85)

Выберем амплитуду импульсов коллекторного тока:

                       (2.86)

с учетом отсечки , значит

с учетом этого

                              (2.87)

и  

Из этого следует, что свойства транзистора не сильно скажутся на генерируемой частоте.

2.3.3  Определение параметров

колебательной системы КГ.

Расчет произведем с помощью эквивалентной схемы ёмкостной трех точки с индуктивным корректором частоты:

Рис. 2.3.2

Элемент частотно-задающей цепи КГ рассчитывают, начиная с управляющего сопротивления:

                                              (2.88)

при

Для емкостной трех точки:

где ,

Введем коэффициент обратной связи:

, найдем

Откуда

                       (2.89)

                             (2.90)

Для установки в КГ  номинальной частоты последовательно с КР введем корректор частоты, состоящий из последовательно соединение индуктивностей L1 и ёмкости С1. Волновое сопротивление этого контура берем в пределах 50-200(Ом). Исходя из этого С1 возьмем равной 1,5(нФ). Частота КГ будет равна частоте последовательного резонанса КР.

(2.91)

2.3.4  Расчет режима работы транзистора.

Амплитуда первой гармоники и постоянная составляющая коллектора тока:

                  (2.92)

                  (2.93)

Постоянная составляющая тока базы:

                         (2.94)

Амплитуда первой гармоники напряжения на базе и коллекторе:

                      (2.95)

                                (2.96)

Требуемое сопротивление коллекторной нагрузки:

                          (2.97)

Напряжение на коллекторе найдем из условия:

                      (2.98)

Колебательная, потребляемая и рассеиваемая мощность в транзисторе:

              (2.99)

      (2.100)

       (2.101)

Электронный КПД:

                           (2.102)

Напряжение базового смещения:

      (2.103)

Напряженность режима:

                                (2.104)

2.3.5  Расчет цепи питания и смещения.

Принципиальная схема задающего генератора изображена на рисунке.

Рис. 2.3.3

Выберем сопротивление  берем

        (2.105)

Вычислим необходимое напряжение источника питания:

  (2.106)

берём .

Напряжение в точке соединения :

    (2.107)

Ток делителя:

                       (2.108)

Найдем :

                       (2.109)

                            (2.110)

                            (2.111)

берём .

2.4  Конструктивный расчет.

Рассчитаем плату опорного генератора. Так, как опорный генератор должен генерировать высокостабильные колебания, нужно соблюдать несколько следующих правил:

1.  проводники должны быть минимальной длины, чтобы исключить паразитные индуктивности и ёмкости.

2.  проводники должны быть должную , чтобы не возникало обратной связи по цепи питания.

3.  элементы цепи обратной связи должны быть пространственно разнесены с выходными контактами.