Выбор схем радиопередатчиков и определение их основных параметров. Расчет усилителей мощности. Расчет умножителей частоты. Расчет модуляторов, страница 33


Наиболее часто используется схема с кварцем между коллектором и базой (рис. 12.10,а). Это простейший вариант кварцевого автогенератора на основной гармонике. Схемы с кварцем в цепи положительной (рис. 12.10,б) и отрицательной обратной связи (рис. 12.10,в), а также в контуре (рис. 12.10,г) используют для возбуждения кварцевого резонатора, как на основной частоте, так и на механических гармониках. В последнем случае контур  настраивают на частоту выбранной гармоники. В остальном, расчет автогенератора на основной гармонике аналогичен приведенному ниже более сложному расчету АГ на механических гармониках, из которого следует исключить определение собственной частоты контура АГ и проверку отсутствия возбуждения на нижних гармониках.

Автогенератор с КР между коллектором и базой. Автогенератор (рис. 12.11) представляет собой емкостную трехтонку, которая образована транзистором, кварцевым резонатором, выполняющим роль индуктивности, и емкостями  и  . Сопротивления , ,  обеспечивают внешнее и автоматическое смещение для транзистора. Емкость служит для блокировки  на рабочей частоте, что исключает отрицательную обратную связь. Индуктивность  включена для того, чтобы не зашунтировать трехточку через источник питания .

1.                Расчет по постоянному току. Задаем постоянную составляющую коллекторного тока , напряжение между коллектором и эмиттером и напряжение на эмиттере исходя из рекомендаций, в которых мА, В и В.

Сопротивление автосмещения в эмиттерной цепи .

Напряжение источника питания .

Ток базы , где  — коэффициент передачи тока транзистора.

Задаем ток делителя напряжения цепи фиксированного смещения: .

Сопротивление делителя напряжения .

Напряжение смещения на базе транзистора .

Сопротивления: ; .

2.                Расчет по переменному току.

Крутизна транзистора , где  ( - постоянная времени цепи обратной связи; — емкость коллекторного перехода) — высокочастотное сопротивление базы; — сопротивление эмиттерного перехода.

Задаем коэффициент регенерации  и определяем управляющее сопротивление .

Задаем коэффициент обратной связи автогенератора  и вычисляем реактивное сопротивление емкости :, где — сопротивление кварцевого резонатора; — емкость кварцевого резонатора; — добротность кварцевого резонатора.

Емкости: .

Блокировочная емкость .

Блокировочная индуктивность .

Если не выполняется условие , то необходима индуктивность .

3.  Энергетический расчет автогенератора.

Коэффициент Берга , через него определяем коэффициенты и .

Амплитуда импульса коллекторного тока .

Проверяем условие .

Амплитуда первой гармоники коллекторного тока .

Амплитуда напряжения на базе транзистора .

Модуль коэффициента обратной связи .

Амплитуда напряжения на коллекторе .

Мощность, потребляемая от источника коллекторной цепи, .

Мощность, рассеиваемая кварцевым резонатором, .

Проверяем условие , где — допустимая мощность, рассеиваемая на кварцевом резонаторе. Мощность Рк = Р0 - Ркв.

Проверяем условие , где — допустимая мощность, рассеиваемая транзистором.

Допустимое сопротивление нагрузки .

Из условия, что будет потребляться мощность , найдем КПД автогенератора .

Пример.   Рассчитать АГ с КР между коллектором и базой на основной гармонике на частоте 3125 кГц.

Параметры КР:  Ф, ,  мВт.

Используем следующие усредненные характеристики транзистора:

Обратный ток коллектора при = 10 В, мкА……………………………………………………………………………………………………………………………………….…………. 1

Обратный ток эмиттера при  В, мкА……………………………………………………………………………………………………………….……………………….…………….30

Выходное сопротивление , Ом……………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………….40

Коэффициент передачи тока …………………………………………………………………..………………………………………………………………………………..…………….50…350

Выходная полная проводимость . мкСм…………………………………………………………………………………………………………….……..………………..……………….0,3

Режим измерения h-параметров:

напряжение коллектора UK, В……………………………………………………………………………………………………………………………………….……………….……………. 10

ток коллектора , мА                    ………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………….……………………1