Разработка структурной и принципиальной схемы радиопередающего устройства. Расчет частотно- модулированного автогенератора, страница 7

Выбирем напряжение питания цепи коллектора транзистора для этого воспользуемся формулой :           

Зададимся уголом отсечки, при котором транзистор работает в установившемся режиме автоколебаний, определяют коэффициенты Берга для выбранного угла и коэффициент формы коллекторного тока по первой гармонике. Наиболее оптимальным углом остечки является

После этого по графикам справочной литературы находят нормированные значения вспомогательных функций, зависящих от угла отсечки и через них определяют коэффициенты использования.

По току :

По напряжению :

По мощности :

Выберем коэффициент обратной связи k исходя из условия  k< k_p< k_i< k_u. Пусть к=0.2.

Определим напряжение коллектор- эмитер транзистора

Определим амплитуду первой гармоники коллекторного тока

Определим мощность, отдаваемую цепью коллектора

Определим минимально допустимое сопротивление коллекторной нагрузки транзистора по формуле :

Зададимся сопротивлением в цепи коллектора транзистора R_к=R₃= 390 Ом.

Для того, чтобы получить более высокую стабильность по частоте, необходимо, чтобы добротность нагруженного контура была как можно большей, что ведет к увеличению добротности контура в режиме холостого хода. Задаемся добротностью холостого хода Q_xx = 100,  волновым сопротивлением ненагруженного контура = 400 и реактивным сопротивлением катушки индуктивности контура X_С2= X₂ = -25 Ом.

После чего найдем реактивные сопротивления элементов в контуре 

, где    X_L1 =  – индуктивное сопротивление контурной катушки.

По определенным выше значениям сопротивлении определяют величины элементов входящих в колебательный контур:

                                                                                                                                  

Приведем полученные значения емкостей и индуктивности к номинальным значениям:

4.1.2 Расчет частотного модулятора

Исходя из рекомендаций приведенных в [2] расчитаем частотный модулятор. Выберем тип варикапа, например КВ117Б, и определим его основные характеристики (таблица 4.1.2.1).

Таблица 4.1.2.1 Параметры варикапа КВ117Б

Тип варикапа
КВ117Б	26	39	150	4	50	20

По вольт- фарадной характеристике варикапа определяют емкость варикапа в режиме молчания, т.е. в рабочей точке, так чтобы выполнялось условие:

По графику на рисунке 11.7, [2] определяют напряжение соответствующее этой емкости: . Это напряжение и есть напряжение смещения.

Для уточнения требований к СМХ определим относительную девиацию частоты

Определим сдвиг рабочей частоты

,

где

 - нелинейный сдвиг частоты

Тогда,

Определим квазипиковую  нормированную амплитуду :

, где n - показатель степени p-n переходов

Для “резкого” перехода n=0.5

Определим квазипиковую амплитуду модулирующего напряжения:

, где - контактная разность потенциалов

Для кремниевого варикапа составляет порядка 0.7 В.

Рассчитаем коэффициент управления емкостью контура

Следующим этапом является определение величины емкости связи 

Выберем для определенности

, где

 - коэффициент включения варикапа в контур где

Зададимся , тогда

Перейдем к номинальному значению емкости

Произведем оценку уровня ПАМ возникающего в процессе модуляции из-за вариации активной составляющей и приводящей к изменению сопротивления варикапа.

, где

 - добртность варикапа в режиме молчания, на рабочей частоте;

 – нагруженная добротность контура автогенератора;

 – собственная добротность контура, определенная при расчете  автогенератора, без учета потерь вносимых варикапом;