Электрический расчет частотного модулятора (ЧМ). Относительная девиация частоты. Амплитуда модулирующих колебаний

4.2Электрический расчет частотного модулятора (ЧМ)

Выберем варикап серии КВ102А с его основными характеристиками:

- Св0=14-23пФ (выберем для расчета Св=20пФ)

- Uв0=4,5 В

- Qв=140

- Uдоп=40В

- Рдоп=100мВт

- v-1/2 (степень нелинейности вольт – фарадной характеристики)

Для дальнейшего расчета ЧМ воспользуемся некоторыми рассчитанными значениями характеристик автогенератора:

- Uб1=0,74В

- Епит=1,78В

- Uк1=0,21 В

- р=0,036

- =С2=1583пФ

- =57пФ

-

-- относительная девиация частоты

- - коэффициент гармоник

- =300-15000 Гц

Чтобы смещение на варикап можно было подавать от источника Епит транзистора, выбираем постоянное смещение на варикапе, близкое к этой величине. Пусть постоянное смещение на варикапе составляет: Uв=4В.

Тогда:

Амплитуда модулирующих колебаний определится:

;                                                                                                      (5.1)

Отсюда отношение емкостей :

;                                                                                                          (5.2)

Рассчитаем коэффициент включения варикапа в контур:

;                                                                                                     (5.3)

Определим сперва :

;                                                                                                           (5.4)

Следовательно  определится:

Рассчитаем амплитуду первой гармоники высокочастотного напряжения на варикапе:

;                                                                                                         (5.5)

Определим значение емкости :

;                                                                                                    (5.6)

Определим значение емкости :

;                                                                                  (5.7)

Определим значение полной проводимости :

;                                                                                                    (5.8)

Тогда амплитуда модулирующих колебаний с учетом полной проводимости  определится:

;                                                                                                     (5.9)

Рассчитаем резистивный делитель  и в цепи смещения варикапа, учитывающего следующие условия:

1) ;

2)

Второе условие вводится для того, чтобы нагрузка источника модулирующего сигнала была постоянной в полосе частот .Пусть  =5кОм; тогда: =5кОм, =45,5 кОм.

Принципиальная схема частотного модулятора приведена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1- Принципиальная схема частотного модулятора с указанием  рассчитанных элементов схемы