Расчет связного передатчика коммерческой связи на полупроводниках

необходимое постоянное напряжение на коллекторе в режиме максимальной мощности:

2. Для возбуждения транзисторов необходима мощность (ОК):

 при

3. Предоконечный каскад должен обеспечить мощность:

 где  - КПД контура ПОК;

Такую мощность можно получить от двух транзисторов 2Т922В. Коэффициент усиления по мощности на частоте 70 МГц равен:

Мощность  на входе транзисторов 2Т922В равна:

Возбуждать эти транзисторы можно сигналом от усилителя, который должен обеспечить мощность:

Получить такую мощность на частоте 70 МГц можно с помощью транзистора КТ904. Этот транзистор на частоте 70 МГц имеет  усиление по  мощности:

На возбуждение каскада потребуется мощность:

Требуемую мощность можно получить от утроителя на транзисторе КТ904:

 при 

Возьмем ещё утроитель  на транзисторе КТ904:

 

Определяем число каскадов предварительного усиления.

Требуемый коэффициент усиления передатчика по мощности:

где   - мощность  на выходе кварцевого автогенератора.

Коэффициент усиления передатчика по мощности с учётом запаса, учитывающего разброс параметров элементов передатчика:

Число  каскадов  предварительного усиления:

где  - средний коэффициент усиления оконечного каскада;

 - средний коэффициент усиления  каскада предварительного усиления;

- КПД выходной цепи передатчика;

- КПД цепи связи между  каскадами (выбирается небольшим для стабилизации режимов работы транзисторов передатчика).

- КПД общий для умножителей частоты соответственно в 3 и 9 раз.

Принимаем

На  выходе передатчика необходимо поставить ФНЧ, который должен обеспечивать фильтрацию высших гармоник не менее -35дб.

Приведём структурную схему АМ передатчика.

 

2. Энергетический расчёт принципиальной схемы

2.1. Расчёт выходного каскада и амплитудного модулятора

Принципиальная схема оконечного и предоконечного каскадов с комбинированной амплитудной модуляцией:

В данной схеме в предоконечном каскаде использована коллекторная модуляция (модуляция  напряжением питания), в выходном каскаде – базовая модуляция (модуляция смещением) и  коллекторная модуляция.

Данный вид комбинированной модуляции применяется в транзисторных передатчиках.

При этом модулирующие колебания от мощного УНЧ поступают в коллекторы транзисторов оконечного и предоконечного каскадов, и транзистор выходного каскада работает при изменяющихся  коллекторном напряжении и амплитуде выходных колебаний.

Применение комбинированной АМ позволяет существенно улучшить линейность статической модуляционной характеристики и соответственно снижает коэффициент нелинейных искажений.

Исходные данные: fн=75МГц, Рн=100Вт, М=1, Кг=3%.

Колебательная мощность в максимальном режиме:

Т.к. используем двухтактную схему включения транзисторов, то колебательная мощность, требуемая от одного транзистора в максимальном режиме:

Выбираем  транзистор, способный рассеивать мощность того же порядка, типа 2Т980А, для которого

Параметры транзистора:

,,

Для расчёта воспользуемся методом управляющего заряда. Рассчитаем максимальный энергетический режим одного транзистора. Коллекторное напряжение в максимальном режиме устанавливаем исходя из условия:

Пусть угол отсечки  . Тогда из таблицы находим:

,

Граничная частота:

Амплитуда импульсов  коллекторного тока:

Напряжённость граничного режима:

Амплитуда 1-ой гармоники напряжения на коллекторе:

Амплитуда 1-ой гармоники и постоянная составляющая коллекторного тока:

Колебательная, потребляемая и рассеиваемая мощность:

Т.к. получили  Ррас<Рдоп,  то транзистор выбран правильно:

Рассчитаем КПД каскада:

Амплитуда первый гармоники управляющего заряда:

где    

Минимальное мгновенное  напряжение на эмиттерном  переходе:

Постоянная составляющая напряжения на эмиттерном переходе:

Оптимальное сопротивление нагрузки каскада:

Вспомогательный коэффициент:

Амплитуда первой гармоники суммарного тока базы с учётом тока ёмкости  Ск:

где 

Сопротивление корректирующего резистора:

Выходная мощность потребляемая в  R5:

Входное сопротивление:

Входная  мощность, потребляемая в Rвх:

Суммарная входная мощность, необходимая для работы каскада:

Коэффициент усиления по мощности:

Входная индуктивность:

Входная ёмкость:

Пересчитаем полученные параметры для  параллельно-двухтактной схемы.

             

                 

  

   

       

(т.к. при параллельном включении транзистора  суммарное входное сопротивление  нагрузки уменьшается, а при двухтактном -  увеличивается).

Остальные параметры остаются без изменения.

Необходимые напряжения смещения обеспечиваются цепочкой авто