Разработка структурной схемы радиопередающего устройства на полупроводниковых приборах, страница 3

20.  Коэффициент усиления по мощности :                                       Kкр = (Р1 + Pвх)/ Pвх = (37.5 + 3.796)/3.85 =            = 10.726

21.  Входная индуктивность : Lвх = Lб + Lэ/x = 1.42 + 0.24/1.924 = 1.544 (нГн)

22.  Входная ёмкость :                                                                             Cвх = x*Cэ/g1(p- Q) = 3.108 (нФ)

23.  Усреднённое сопротивление коррекции :                                        Rкор = g1(p- Q)* R3 = 0.5*6.63 = 3.316 (Ом)

Цепь питания выходного каскада содержит источник питания и блокировачные элементы.

Используем параллельную схему питания коллекторной цепи (Рис.2.)

Рис.2

 
где Ср предотвращает попадание Eп на выходные цепи , Сбл служит в качестве фильтра , а также предотвращает высокочастотные наводки. дроссель Lбл блокирует закорачивание высокочастотной составляющей через источник питания. Здесь номиналы Lбл  и Сбл выбираются из условия :

2pfLбл>> Rн

1/2pfСбл<< Rн

Допустим :

Lбл = Rн/(200*3,14*400*106) =22,2 пГн ,

Выберем

Lбл = 1 мкГн > 22,2 пГн

Допустим :

100Rн = 2pfСбл

 Сбл = 1/200pfRн = 0.61 пФ – выберем 6 пФ

Для практического осуществления выбранного режима нужно организовать цепь смещения рабочей точки , где Eсм = Uэп0  = 0.42 B .Чтобы не применять отдельный источник смещения рабочей точки , напряж. смещения получаем от ист. питания с помощью резистивного делителя .

Напряжение смещения имеет ту же полярность , что и Eпит и содержит 2 составляющих :

·  постоянное напряжение (образовано ист. питания и резистивным делителем),

·  автосмещение вследствие протекания постоянной составляющей входного тока I9 через параллельное соединение резисторов R1 и R2 (Рис.3.).

Требуемый режим устанавливается при выполнении следующих условий :

Eп/(R1 + R2) = Uотс ;

R2 R2/(R1 + R2) = Rсм = R3 ;

Наиболее оптимально данным условиям соответствует         R2 = 21 Ом , тогда

l1 = Eп/Uотс - R2 = 10.25 Ом

Проверим 1ое условие     

R2 R2/(R1 + R2) = 210/31 =6.7 Ом » R3 = 6,63 Ом =>выполняется

РАСЧЁТ ВЫХОДНОЙ СОГЛАСУЮЩЕЙ ЦЕПИ

Пусть выходная нагрузка – антена соединяется с передатчиком через стандартный фидер сопрот. 50 Ом . Так как несущая частота не изменена , то обеспечим ухкополосное согласование снагрузкой :

Для согласования применим П-образную инвертирующую цепь.(рис.4).

Характеристическое сопротивление цепи :                    Рис.4

r = (Rн* Rн )1/2 = (50*5.556)1/2 = 16.67 Ом

Пусть :                   

С1 = С2 = 1/2pfr = 23,87 пФ

L = r/2pf мГн

Для практической точной настройки контура используют подстроечные конденсаторы .

Проверим уловие соответствия внеполосовых излучеий требуемой норме .

Допустимое излучение гармоник вне полосы должно соответствовать условию : (согласно расчёту [8]) .

Kпод = 10lgPi/Pl <= -3.5 дБ

lgPi/Pl <= -3.5

Pi <= Pl * 10-3.5 = Pi*0.362*10-3

Pi <= 0.012 Bт

Из анализа функций Берга и функций гармонического разложения сигнала при q = 90° заключаем , что условие обязательно выполнится , если проверку  проведём только для 2-й гармоники , т.е. i = r .

Значит

P2/P1 <= 0.362*10-3 , но            

P1/P2 = [a2(q)/a1(q)]2 F2

a2=2(sin2qcos2q-2sin22qcos2q)/2p(4-1)(1-cosq) =0.2 ;

[a2(q)/a1(q)]2 = (0.2/0.5) = 0.16

Отсюда P2/P1 = 0,16 F2   , где F2 – КПД П – образной схемы Для i = r получим :

F2 = 1/4((4-2)2 + 9*Pn/Pн ) = 0.0499 = 0.05

P2/P1 = [a2(q)/a1(q)]2 F2  = 0.16*0.05 = 0,00799 = 0.008 Вт > 0.362*10-3

Следовательно мы не можем согласовать усилитель при такой цепи согласования , чтобы получить величину суммарной излучаемой внеполосовой мощности не более заданной . Следовательно надо применить более сложную цепь согласования (Рис.5).

Для неё коэф-т фильтрации имеет вид :

Рис.5

F2 = (n2(((n2 – 1)(n +1)–1)2+Rк/Rн (n + 1)2(n-1)2)-1

Для i = r получим :

F2 = (4(((4 – 1)(h +1)–1)2+Rк/Rн (h + 1)2(4-1)2)-1 =

 = (4((3(h +1)–1)2+ (h + 1)2)-1 = (4(9h2 + 12h + 4 + h2 + 2h + 1)

Т.к.. F2 = 0,362*10-3/0,16 = 2,263*10-3 , то

9h2 + 12h + 4 + h2 + 2h + 1 = 110,497

10h2 + 14h – 105,497 = 0

h1 = 2.623   , h2 = -4.023