Передавальний тракт системи передачі інформації по метеорному каналу, страница 19

Зададим коэффициент обратной связи автогенератора  и вычислим реактивное сопротивление емкости С3:

 Ом,        (4.17)

где  и  – емкость и добротность кварцевого резонатора.

Найдем емкость конденсаторов С1 и С3:

 нФ.                        (4.18)

Стандартное значение: С1 = С3 = 530 пФ.

Вычислим ёмкость блокировочного конденсатора:

 нФ,                       (4.19)

выбираем стандартное значение С2 = 22 нФ.

Рассчитаем индуктивность блокировочного дросселя:

 мкГн.                    (4.20)

Определим необходимость дросселя L2 из условия:

,                                       (4.21)

если оно не выполняется, то дроссель необходим. Проверка:

.      (4.22)

Условие выполняется, следовательно, дроссель не нужен.

Энергетический расчёт автогенератора

Определим коэффициент Берга  и коэффициенты  и :

.                            (4.23)

Вычисляем амплитуду импульса коллекторного тока

 мA.                       (4.24)

Проверяем условие .

Определяем амплитуду первой гармоники коллекторного тока:

 мA.                          (4.25)

Рассчитываем амплитуду напряжения на базе транзистора:

 B.                     (4.26)

Вычисляем модуль коэффициента обратной связи:

.                   (4.27)

Находим амплитуду напряжения на коллекторе:

 B.                              (4.28)

Определяем мощность, потребляемую от источника коллекторной цепью:

 мВт;                        (4.29)

мощность, рассеиваемая кварцевым резонатором:

 мВт;           (4.30)

Проверяем условие , где  – допустимая мощность рассеиваемая на кварцевом резонаторе, 0.245 мВт < 100 мВт.

Мощность, рассеиваемая транзистором:

 мВт.                         (4.31)

Проверяем условие  < , где  – допустимая мощность рассеиваемая транзистором, 34.775 мВт < 150 мВт.

Оценим величину допустимого сопротивления нагрузки:

 Ом.                       (4.32)

4.3 Расчет преобразователей частоты

Расчет кристаллического преобразователя частоты сводится к определению его внешних параметров: коэффициента преобразования, коэффициента шума, входного и выходного сопротивлений, а также установления условий согласования. Тип смесительного диода выбирают в соответствии с частотой сигнала, подводимого ко входу преобразователя, а также в зависимости от требований к коэффициенту преобразования и шумовым свойствам выбираем кремниевый точечный диод Д102.

Аналитический метод определения параметров преобразования основан на использовании того или иного вида аналитической аппроксимации вольт-амперной характеристики смесительного элемента.

Для кристаллического смесителя расчет внутренних параметров преобразования производят исходя из экспоненциальной аппроксимации: , где:  и  – постоянные аппроксимации. Для большинства современных смесительных диодов постоянные аппроксимации приближенно равны: . Исходное смещение на смесительный диод обычно не подается, т.е. . При этом крутизна преобразования и внутреннее сопротивление определяется соотношениями:

,                                         (4.33)

где:  и  – функции Бесселя первого и нулевого порядка. При подстановке в формулы постоянных аппроксимации получаем:

.                                       (4.34)

Амплитуду напряжений генератора при которой будет иметь место наилучший режим работы кристаллического смесителя, определяем на основании выражения , при  получаем  В.

Этому напряжению будет соответствовать мощность, подаваемая от гетеродина  мВт. Принимаем  В, подставляем это значение в формулы (4.96 - 4.98) и получаем:

.                          (4.35)

На основании этих параметров можно рассчитать коэффициент преобразования (по напряжению) кристаллического преобразователя частоты:

.                           (4.36)