Разработка структурной и принципиальной схемы радиопередающего устройства. Расчет частотно- модулированного автогенератора, страница 6


ОКГ                    СМ

 


ЧМАГ

1 - опорный кварцевый генератор (ОКГ);

2- частотно- модулированный генератор (ЧМАГ);

3- смеситель (СМ).

Рисунок 4.1 Структурная схема возбудителя

Опорный кварцевый генератор вырабатывает сетку частот от 10 – 19 МГц с шагом 0.1 МГц  для обеспечения перестройки возбудителя по частоте в заданном диапазоне. За счет использования кварца достигается очень высокая нестабильность по частоте около 10-6.

Частотно-  модулированный автогенератор работает на фиксированной частоте 20 МГц и обеспечивает частотную модуляцию передаваемого сигнала.

В смесителе происходит смешивание или сложение частот поступающих с ОКГ и ЧМАГ, в результате чего формируется ЧМ - сигнал с диапазоном частот 30 – 39 МГц. 

     4.1. Расчет частотно- модулированного автогенератора   

                              (ЧМАГ)

Основное назначение ЧМАГ это получение частотно-  модулированного сигнала с постоянной амплитудой колебания, но с изменяющейся частотой колебаний - основным информационным параметром.

В свою очередь, в  ЧМАГ входят автогенератор и частотный модулятор, которые, как правило, представляют собой единое целое. Автогенератор состоит из источника питания, усилителя, колебательной системы и цепи обратной связи.

В настоящее время, все генераторы в возбудителях выполняются с использованием транзисторов в качестве усилительных элементов, и выполняются по схеме либо емкостной трехточки, либо по схеме индуктивной трехточки. Однако предпочтение отдается, все же емкостной трехточке. Невысокие рабочие напряжения транзисторов (в сравнение с   лампами ) определяют пониженное напряжение и малую рассеиваемую мощность на колебательной системе, что повышает стабильность частоты транзисторных автогенераторов и их долговечность в сравнение с ламповыми схемами.

Äëÿ ñîçäàíèÿ âûñîêîñòàáèëüíûõ автогенераторов необходимо использовать элементы колебательной системы (емкости и индуктивности) с малыми относительными изменениями их параметров, т.е. используют элементы с малыми температурными коэффициентами.

Частотный модулятор выполнен на варикапе, выступающим в качестве управляющего элемента изменяющего частоту колебаний. Формирование ЧМ осуществляется прямым методом. 

Исходными данными для расчета ЧМАГ являются:

*   номинальное значение девиации частоты,  при 100%  модуляции ;

*   допустимое значение коэффициента гармоник ;

*   частота генерации ;

*   допустимое отклонение рабочей частоты от номинального значения;

*   допустимый  уровень паразитной АМ при 100 % модуляции ;

 защищенность от интегральной помехи

4.1.1 Расчет автогенератора                

В основе  проектируемого ЧМАГ  лежит схема Клаппа, представленная на рис. 11.6, [1] и рис. 4.1.1.1

В данной схеме   транзистор, используемый в качестве активного элемента, включен по схеме с общей базой.  Конденсаторы  емкостного делителя C12 создают положительную обратную связь (ПОС) и определяют полную емкость колебательного контура. Элементы L1, C3 определяют резонансную частоту контура и всего генератора. В качестве управляющего частотой элемента используется варикап VD1, подключенного параллельно емкости контура С3.

Проектирование ЧМАГ начнем с проектирования автогенератора.

Выбирем тип транзистора используемого в автогенераторе, например ГТ311 с параметрами сведенными в таблицу 4.1.1

Таблица 4.1.1 Параметры транзистора ГТ311

Параметры

,МГц

,А/В

,А/В

Значения

65

0.55

0.06

0.33

12

0.05

0.15

2