Разработка передатчика радиорелейной радиолинии связи, страница 7

200частота колебания составит 7

Исходными данными для расчета задающего генератора являются:

частота последовательного резонанса                           122 МГц.

Параметры кварцевого резонатора:

нормированная статическая емкость, С₀                       20 пФ;

частота резонанса, f_Р                                                       95 МГц;

нормированная индуктивность, L_КВ                               10 мкГн;

нормированное сопротивление, r_КВ                               10 Ом.

В качестве активного элемента  используем транзистор КТ368 с параметрами:

граничная частота усиления, f_г                                                600 МГц;

коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала в схеме с ОЭ, В                                                                       20

крутизна ВАХ транзистора в граничном режиме, S_ГР            100 мА/В;

объемное сопротивление базы, r_Б                                            6 Ом;                    максимальная мощность рассеивания на коллекторе, Р_ДОП  100 мВт;

максимальное допустимое напряжение U_КЭ                           15 В;

максимальное допустимое напряжение | U_БЭ|                         5 В;

напряжение отсечки, U_ОТС                                                          0,6 В;

максимальный допустимый ток коллектора, I_КДОП                25 мА;

емкость коллекторного перехода, С _k                                     8 пФ;

емкость эмиттерного перехода, С _Э                                        20 пФ;

постоянная времени цепи ОС, t_ОС                                                  120 пс.

Зная все параметры можно приступить к расчету автогенератора.

Граничные частоты:

                           (6.1)

                         (6.2)

Активная часть коллекторной емкости

С_ka =С_к/2 = 8×10^-12/2 = 4 пФ                                                                       (6.3)

и сопротивление потерь в базе

r_б =t_oc/С_ka=120×10^-12/4×10^-12 = 30 Oм.                                                        (6.4)

Условие на необходимость использовать корректирующую цепочку :

     0.5f_b < f_н  £ 0.2 f_t ,                                                                         (6.5)

0.2 f_t = 0.2× 600 = 120 МГц,

f_н= 107 МГц,

0,5f_b = 0.5×30 = 15 МГц.

Условие (6.5) выполняется, следовательно, к транзистору следует подключать корректирующую цепочку.

Расчет корректирующей цепочки

R_КОР=               (6.6)

R₃=                                 (6.7)

              С_КОР=пФ,                            (6.8)

Ом.                                  (6.9)

Крутизна переходной характеристики транзистора с коррекцией

S_К=А/В.                                                      (6.10)

Расчет электрического режима:

Пусть              I_Кmax = 0.8 I_КДОП  = 0.8×20 = 16 мА.                            (6.11)

Постоянная составляющая коллекторного напряжения:

U_К0 = 0.4 E_КЭ  = 0,4×10 = 4 В;                                          (6.12)

Коэффициент обратной связи примем равным

K_ОС = 1.

Выберем угол отсечки  q = 60° , тогда коэффициенты Берга равны:

q = 60° ;   γ₀(θ) = 0,109;   α₀(θ)=0,22;  γ₁(θ) = 0,196;     α₁(θ)=0,39.

Постоянная составляющая коллекторного тока:

I_К0 = a₀(q)×i_Кmax = 0,22 × 16 = 3,52 мА.                           (6.13)

Высота импульса коллекторного тока на первой гармонике:

I_К1 = a₁(q)×i_Кmax = 0.39×16 = 6,24 мА.                                    (6.14)

Амплитуда напряжение коллектора на первой гармонике:

 

          (6.15)

где амплитуда управляющего напряжения равна:

 

                                                                                                                      (6.16)

Сопротивление нагрузки:

R_Н = U_К1/ I_К1 = 0.29/(6,24×10^-3) = 46,4 Ом.                              (6.17)

Колебательная мощность (мощность на 1-й гармонике):

P₁=0.5U_К1×I_К1=0.5×0,290×6,24×10^-3 = 0,9 мВт.                                  (6.18)

Потребляемая мощность (мощность по постоянному току):

P₀  = U_К0×I_К0 = 4× 3,52×10^-3 = 14 мВт.                          (6.79)

Рассеиваемая мощность:

P_РАС  = P₀ – P₁ = 14 – 0,9 = 13,1 мВт.                         (6.20)

Проверим на допустимую величину :

P_РАС = 13 мВт  <  P_ДОП  = 100 мВт.                               (6.21)

КПД:

h = P₁/ P₀ = 0,9/13,1 = 0.068 (6,8 %).                            (6.22)