Расчет основных узлов и составление структурной схемы связного передатчика коммерческой связи на полупроводниковых приборах, страница 2

          Для получения заданной в техническом задании девиации частоты необходимо применение в дальнейшем умножителей частоты с большим общим коэффициентом умножения по частоте, что также приведёт к уменьшению средней частоты, что позволяет применять усилители мощности с большим коэффициентом усиления по мощности. Это требуется также исходя из того факта, что коэффициент полезного действия умножителей очень мал, а также что выходная мощность автогенератора с кварцевым резонатором очень мала, а коэффициенты передачи выходных усилителей мощности не очень велики, так как они работают на высоких частотах.

          Также требуется учитывать максимально возможные мощности, которые могут переносить элементы так, чтобы они не вышли из строя, и коэффициенты полезного действия всех блоков.

          Задаёмся начальными данными:

          Кварцевый генератор: кГц;

                                                   мВт

          Промежуточные усилители мощности, работающие в диапазоне частот до 1000 кГц с .

          Модулятор с мВт и коэффициентом полезного действия:

%

          Варакторные умножители с .

          Промежуточный усилитель мощности с МГц и .

          Выходные   усилители   мощности,   работающие на частотах 100-200 МГц  с  .

          Усилитель низких частот, характеристики которого должны быть выбраны в зависимости от первоначального значения  и требуемого с линейной  амплитудно-частотной  характеристикой  в  диапазоне  300-3400 МГц.

          Блок синтезатора частот в данной работе рассчитывать не требуется. Его блок-схема и некоторые параметры, требуемые от него, будут приведены в отдельном разделе.

2. Разработка принципиальной схемы передатчика

2.1. Расчёт выходного каскада

          Исходные данные:

Диапазон частот МГц.

Выходная мощность Вт

Коэффициент усиления по мощности

          Выбираем схему.

Так как требуется невысокий коэффициент усиления по мощности, то выбираем схему усилителя мощности с нулевым смещением между базой и эмиттером, которая весьма удобна в конструктивном отношении и поэтому находим широкое применение в транзисторных усилителях мощности.

          Произведём расчёт электронного режима.

Согласно методике, предложенной в [4], сначала требуется выбрать транзистор для обеспечения требуемых параметров. По справочным данным выбираем транзистор КТ958А с параметрами:

МГц;            Вт;                  В;

В;                    А/В;                   Ом;

пФ;               пФ;                  нГн;

нс;                  нГн;                              нГн.

          Недостающие параметры будут рассчитаны в дальнейшем по формулам.

          Дополнительные данные:

          ;               ;                   МГц.

          Оценим возможность работы транзистора с нулевым смещением.

          Первая гармоника коллекторного тока в нулевом приближении

,                                  (1)

 где                                                                         (2)

               

                (А)

          Параметры нелинейной модели транзистора при токе .

                                                (3)

 (А/В)

 (Ом)                                               (4)

                                          (5)

где          (Ом)

 (А/В)                    (6)

           (7)

                (8)

                   (9)

                                   (10)

                                                                                  (11)

          Расчёты были приведены для

 (МГц)

          Параметры  и коэффициент разложения

                                                 (12)

            (13)

          По графикам, приведённым в [4], находим, что . При этом угле , , , , .

          Высота импульса и первая гармоника тока при определяется так:

                                                               (14)

где          (Ом)

                                                                                  (15)

 (А)

 (А)                             (16)

          Как видим,  совпадают (в пределах точности вычислений), значит транзистор может работать в выбранном режиме.

          Максимум обратного напряжения на эмиттерном переходе

                                            (17)