Другие предметы \ Радиопередающие устройства

Электрический расчет каскадов усилителя сигнала гетеродина, страница 4

Рисунок 4.6 Схема принципиальная задающего генератора

Исходные данные к расчету: параметры кварцевого резонатора (КР):

- сопротивление кварца – r_к= 50 0м;

- емкость кварцевого резонатора – С₀= 5 пФ;

- добротность – Q_кв=10⁵;

- допустимая мощность кварца – Р_квд= 2мВт;

- частота резонанса – f_к= 45МГц.

В качестве АЭ выбираем транзистор типа ГТ311[7].

Его параметры:

- граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ – f_гр= 500 МГц;

- статический коэффициент передачи тока – h_21э= 50;

- сопротивление базы в схеме с ОЭ – r'_б= 60 Ом;

- активная часть емкости коллектора – С_ка= 1 пФ;

- максимальное значение тока коллектора – I_{к, max}= 50 мА;

- максимальное напряжение коллектор-эмиттер – U_кэmax= 12 В;

- напряжение сдвига – U' = 0,3 В;

- крутизна линии критического режима – S_кр= 0,05 А/В;

- выходная мощность при t_ср= +25С – Р_max= 150 мВт.

В соответствии с [6] для схемы выбрано:

- напряжение источника питания – U_ко= 5В;

- коэффициент разложения первой гармоники косинусоидального тока –g₁(q) = 0,2 выбирается исходя из того, что на рабочей частоте рекомендуется выбирать из g₁(q) = 0,1..0,2. Такому значению g₁(q) соответствует угол отсечки q=60, при этом cos q = 0,5; a₀(q) = 0,22; a₁(q) = 0,39; g₀(q) = 0,11; g₁(p-q) = 0,61;

- мощность в нагрузке Р_Н=0,1 мВТ.

АГ с повышенной стабильностью частоты работают в недонапряженном режиме с недоиспользованием АЭ как по току, так и по напряжению:

i_км I_{к max}; U_ко(0,4..0,5) U_кэmax
, (4.36)

где I_{к max}, U_кэmax – допустимые значения коллекторного тока и напряжения.

Нормированная статическая емкость КР рассчитывается по формуле:

t₀= w₀С₀r_к= . (4.37)

Порядок расчета:

1) Мощность, рассеиваемая на кварце:

мВт , (4.38)

где:

Р_н – мощность нагрузки;

a – коэффициент, оценивающий степень связи колебательной системы с нагрузкой.

Мощность, отдаваемая транзистором:

Р₁= Р_н+Р_кв= 0,1+1 = 1,1 мВт. (4.39)

Для уменьшения нестабильности частоты и повышения эксплуатационной надежности АГ мощность Р_кв не должна превышать допустимого значения Р_квд, указанного в справочных данных.

Р_кв ≤ Р_квд(4.40)

Поскольку Р_кв=1 мВт меньше Р_квд=2 мВт, условие выполняется и можно продолжать расчет.

2) В маломощных транзисторах при недоиспользовании их по току приходится считаться с нелинейностью статических характеристик коллекторного тока и учитывать зависимость аппроксимированных параметров от высоты импульса:

, , , , (4.41)