Расчет радиопередающего устройства радиоэлектронной системы связи диапазона 150-600 кГц, страница 9

 (Ом), ближайший номинал из стандартного ряда: R5 = R9 = 200 Ом.

Мощность, рассеиваемая на транзисторах VT3, VT8:

 (Вт),

 (Вт).

Требования к транзисторам предъявляются только со стороны максимальной мощности, максимального тока и предельного напряжения:

P_{К3,4 доп}³  (1,2..1,5)×P_К3 = (1,2..1,5)×0,0117 = 0,014..0,0175 (Вт),

P_{К8 доп}³  (1,2..1,5)×P_К8 = (1,2..1,5)×0,0585 = 0,0702..0,0876 (Вт),

I_{К3,4 доп}³  (1,1..1,3)×I_0К3=(1,1..1,3)×0,6×10^-3=0,66×10^-3..0,78×10^-3(А),

I_{К8 доп}³  (1,1..1,3)×I_0К8=(1,1..1,3)×3×10^-3=3,3×10^-3..3,9×10^-3(А),

U_{КЭ3,9 доп}³  (1,1..1,3)×E₀/2=(1,1..1,3)×39/2 =21,45..25,35 (В),

          Параметры выбранных транзисторов (расположены в порядке VT3,4; VT8) в таблице 4.5.

Таблица 4.5.

Тип транзистора	Структура	UКЭ, В	IК, А	PК, Вт	h21Э	fГР, МГц
КТ6111В	N-P-N	50	0,1	0,45	200..600	150
КТ6116А	N-P-N	160	0,6	0,625	60..240	100

Расчёт согласующего трансформатора.

Исходные данные:

                            R_H= 300 Ом,

                            P_H= 16 Вт,

                            R_H’= 7,24 Ом,

h_тр=0,85

Определим коэффициент трансформации согласующего трансформатора:

.

Индуктивность первичной обмотки находим из условия:

 (Гн).

Амплитуды тока и напряжения на вторичной обмотке трансформатора:

 (А),

 (В).

4.2. Расчёт ФНЧ.

Исходные данные:

                            R_H= 3 кОм,

                            R_Г= 3 кОм,

                            f_С= 610 кГц,

                            U_ВЫХ= 0,5 В.

Чтобы обеспечить равномерный коэффициент передачи во всём диапазоне рабочих частот, в качестве ФНЧ выбираем фильтр Баттерворта (называемый так же фильтром с максимально плоской характеристикой). Частотная характеристика такого фильтра описывается полиномом Баттерворта:

,                                             (4.10)

где  нормированная частота, n – порядок фильтра.

При этом ослабление (в дБ) по (1) определяется как:

.                                              (4.11)

Тогда подставляя (4.10) в (4.11) получаем:

, значит порядок фильтра n=2.

Далее расчёт производим по [13]. По условию сопротивление источника и сопротивление нагрузки равны 3 кОм, а частота среза 610 кГц. Найдём коэффициенты преобразования:

,

.

Далее из [13, см. табл. в П.1.1], учитывая уже известный порядок фильтра, определяем нормированные емкость и индуктивность:

C_Н1= 1,414,

L_Н1=1,414, а так же вид фильтра (рис.4.2).

Рис. 4.2.

Требуемые значения номиналов элементов получаем в результате умножения нормированных значений на коэффициенты преобразования:

L1=L_Н1K_L=1,414×0,783×10^-3=1,107×10^-3(Гн),

С1=С_Н1K_C =1,414×86,9×10^-12=122,8×10^-12(Ф).

Выбираем номиналы емкости и индуктивности из стандартного ряда номиналов:

L1=1,2³ мГн,

С1=120 пФ.

Так как активные потери в фильтре практически отсутствуют (активное сопротивление катушки индуктивности очень мало), то примем КПД фильтра равным 1. Следовательно, необходимо обеспечить действующее напряжение на входе ФНЧ равное 0,5 В. То есть: U_ВХ = U_ВЫХ = 0,5 В.

4.3. Расчёт каскада предварительного усиления.

Исходные данные:

                            R_H= 3 кОм,

                            U_ВХ.У= 0,5 В,

                            U_ВХ= 0,071 В,

Каскад предварительного усиления приведён на рисунке 4.3:

Рис. 4.3.

Определяем амплитуды напряжения и тока нагрузки и требуемый коэффициент усиления:

 (В),

 (А),

.

Задаёмся током покоя:

 (А), выбираем I_0K=2 мА.

Задаём напряжение коллектор –эмиттер транзистора:

U_КЭ>U_Нm+U_Kэmin, где U_Kэmin=1…2 В. Тогда

U_КЭ ³ 0,707+2=2,707 (В), выбираем U_КЭ =5 В.

Определяем напряжение питания каскада из условий:

Е_0П ³ (2…3) U_КЭ=(2…3) 5 =10…15 (В),

выберем Е_0П = 15 В.

Так как по условию сопротивление R3 = 3 кОм, тогда найдём U_Э:

U_Э = E_0П – U_КЭ – R3×I_0К =15 – 5 – 3000 × 2×10^-3 = 4 (В).

Находим величину сопротивления в цепи эмиттера (I_0Э » I_0К = 2 мА):

 (Ом),

Определим амплитуду тока коллектора:

 (мА).