Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 27

6.  ;

7. 

Здесь  и известны из расчета режима АЭ АГ; — заданное значение резонансной частоты.

Остаются неизвестными четыре элемента контура и вспомогательные величины , , , , . Имеем возможность предварительного выбора двух неизвестных: например, индуктивности Lи ее добротности  (полагая ).

Конструкция колебательной системы непосредственно зависит от значения рабочей частоты. На частотах от 300.. .400 МГц до 2.. .3 ГГц применимы только системы с распределенными параметрами. Для наиболее стабильных автогенераторов ими будут коаксиальные резонансные линии; частотой в них наиболее удобно управлять, изменяя емкости у открытого конца линии.

На частотах от 10...20 до 300...400 МГц наиболее целесообразно применять колебательную систему в виде однослойной катушки индуктивности, работающей на частоте, близкой к собственной. В высокочастотной части диапазона такую катушку тоже следует рассматривать как систему с распределенными параметрами. Управление частотой должно осуществляться изменением емкости у открытого конца катушки (рис. 12.1).

Таким образом, в целом такая конструкция будет представлять собой коаксиальную резонансную линию, у которой внутренний стержень заменен катушкой. Для наиболее стабильных автогенераторов на керамический каркас катушки должен непосредственно приклеиваться стеклоэмалью тонкий плоский провод из серебра. При оптимальном отношении диаметра экрана к диаметру катушки (около двух) и при ширине провода, близкой к шагу намотки, добротность такой системы

                                                                                                              (*)

где  — диаметр экрана, см;  — рабочая частота , Гц; — коэффициент в формуле Нагаока, учитывающий отношение длины катушки к ее диаметру (при отношении, равном единице,).

Добротность резонансной линии при оптимальном отношении диаметра внутреннего отверстия к диаметру экрана примерно в два раза больше, чем это следует из формулы (*) (при этом коэффициент нужно считать равным единице).

Для расчета емкости связи с нагрузкой (С_св) используем известную величину . Как было отмечено, — это эквивалентная емкость, параллельная , полученная в результате пересчета последовательно соединенных и в параллельно соединенные и . для пересчета можно воспользоваться соотношениями:

;    ,

где ;; .

Чтобы изменения нагрузки не уменьшали стабильность частоты, нужно выполнить условие . На практике достаточно, чтобы .

Зная и вычислив , можем рассчитать емкости  и :

1.  ;

2.  ;

3.  .

При расчете цепи смещения [18] используем схему, приведенную на рис. 3.11. Напряжение смещения (напряжение между базой и эмиттером транзистора с коррекцией)

.

Как видим, есть сумма фиксированного смещения от источника коллекторного питания, пересчитанного через делитель , и автосмещения, образованного протеканием постоянной составляющей тока эмиттера через сопротивление смещения , а также постоянной составляющей базового тока через параллельно соединенные сопротивления .

Определим условия для расчета ,и . В стационарном режиме колебаний напряжение смещения  это значение получено из расчета режима транзистора.

Для однозначного расчета искомых сопротивлений требуется выполнение трех условий:

1.  Для увеличения стабильности частоты необходимо, чтобы автосмещение создавалось током на сопротивлении , а не током базы  на сопротивлении . Для этого требуется, чтобы , на практике достаточно .

2.  Для повышения стабильности колебаний желательно, чтобы ток слабо зависел от изменений режима работы транзистора и определялся в основном элементами внешней цепи. Для выполнения этого условия необходимо выдержать следующее соотношение между сопротивлениями и :

; .                                                                  (**)

3. Учитывая, что приблизительно справедливы равенства  и  , запишем , где , .

В момент возбуждения колебаний напряжение смещения  выбирается отличным от необходимого для получения мягкого режима возбуждения: , где  — начальное значение постоянной составляющей коллекторного тока.