
- •Розрахунок параметрів rc- та lc-генераторів гармонічних коливань та вибір елементної бази
- •1. Розрахунок параметрів rc-генераторів гармонічних коливань
- •1.1 Вибір операційного підсилювача
- •1.2 Розрахунок параметрів rc-генератора з фазовідстаючим контуром
- •1.3 Розрахунок параметрів rc-генератора з фазовипереджаючим контуром
- •1.4 Розрахунок параметрів rc-генератора з мостом Віна
- •1.5 Розрахунок параметрів rc-генератора з подвійним т-подібним мостом
- •2. Розрахунок та вибір компонентів для кожної із схем lc-генератора гармонічних коливань
- •2.1 Еквівалентна макромодель lc-генераторів гармонічних коливань
- •2.3 Розрахунок схем lc-генераторів гармонічних коливань за змінним струмом
- •Еквівалентна модель lc-генератора з ємнісною трьохточка із спільною базою
- •Еквівалентна модель lc-генератора з індуктивною трьохточкою із спільною базою
- •Еквівалентна модель lc-генератора з індуктивною трьохточкою із спільним емітером
1.5 Розрахунок параметрів rc-генератора з подвійним т-подібним мостом
Рисунок 3.4 - Принципова електрична схема генератора RC-генератора з подвійним Т-подібним мостом
Знайдемо умову генерації для схеми на рис.3.4. Для цього:
1) запишемо матрицю провідності подвійного Т-подібного моста:
Y= |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
pC+G |
0 |
-G |
-pC |
|
2 |
0 |
pC+G |
-G |
-pC |
|
3 |
-G |
-G |
2G+pC |
0 |
|
4 |
-pC |
-pC |
0 |
2pC+G |
2)
запишемо передатну функцію
контура НЗЗ:
,
3)
так як коефіцієнт передачі
,
то, знайшовши максимальне значення
,
яке становитиме
,
і буде лише у разі рівності резисторів
,
знаходимо
:
.
Частота генерації становить:
. (3.11)
Виходячи з того, що з формули (3.11), задавшись значенням ємності і значенням частоти генерації , знайдемо номінал резистора :
.
Згідно
ряду елементів Е24 візьмемо:
.
2. Розрахунок та вибір компонентів для кожної із схем lc-генератора гармонічних коливань
2.1 Еквівалентна макромодель lc-генераторів гармонічних коливань
Більшість схем LC-генераторів можуть бути зведені до еквівалентної макромоделі, що зображена на рис.3.5, з урахуванням малих втрат в індуктивності L та ємності C.
Рисунок 5 - Еквівалентна макромодель LC-генераторів гармонічних коливань
Еквівалентний опір схеми на рис.3.3 буде мати реактивний характер
.
На
частоті резонансу
знаменник виразу (3.12) буде рівним нулю,
тобто:
,
звідки маємо:
.
Коефіцієнт зворотного звя’язку при цьому:
.
Якщо
та
знаходяться в протифазі, тобто підсилювач
інвертує фазу, то для виконання умови
балансу фаз контур ЗЗ повинен змінювати
фазу
на
.
А отже ,
повинна бути від’ємною, а це досягається
при умові, що
та
одного характеру
а) |
б) |
Рисунок 3.6 – Індуктивна (а) та ємнісна (б) трьохточки |
Розрахунок робочої точки транзистора
Таблиця 2. Паспортні данні транзистора
. |
Тип |
|
|
|
|
|
|
|
|
КТ315Д |
n-p-n |
40 |
40 |
100 |
0.15 |
20-90 |
|
|
- |
КТ315Е |
n-p-n |
35 |
35 |
100 |
0.15 |
50-350 |
|
|
- |
Як видно з таблиці 3.2 обидва транзистори придатні для побудови на їх основі схем LC-генераторів. Таким чином, візьмемо, наприклад, транзистор типу КТ315Е, та розрахуємо для нього робочу точку.
Нехай
,
тоді:
.
Знаючи
та
,
по вихідним характеристикам транзистора
знаходимо
.
Із схеми ємнісної трьохточки зі спільним емітером за постійним струмом, маємо:
.
Нехай
,
тоді:
.
Знаючи
,
знаходимо
:
.
Виходячи
з того, що
,
запишемо:
Розв’язавши
(3.14), знаходимо:
,
.
Знайдемо
струми у режимі спокою:
,
,
.
Напруга
на елементах:
,
.
Потужність розсіювання:
.
Як бачимо з розрахунків, потужність розсіювання транзистора не перевищує допустимих його значення.