Завдання 1-3.

Розрахувати мінімально необхідне (за умовою стаціонарності коливань) значення коефіціента включення m₂ автогенератора на біполярному транзисторі, якщо ємність контура С_к, частина індуктивності L₂, а опір втрат контура r = . (дані по кожному варіанту наведені в таблиці І-3).

Рис. 1-3.1 Електрична принципова схема автогенератора на біполярному транзисторі.

Методика розрахунку:

В якості автогенератора вибираємо схему «індуктивна трьохточка» яка показана на рис.І-3.1

Розрахунок починаємо з вибору типу транзистора. Вибір транзистора проведемо по параметрам Uк.е.мах та ƒh21б:

По отриманим даним вибираємо транзистор __*____. З справочника виписуємо данні на цій транзистор:

U_кбмах = ; І_кмах = ; ƒ_h21б = ;

h_21б = ; І_кб0 = ; t⁰_max = ;

Далі проведемо розрахунок генератора на постійному струмі. За умовою симетричної робочої точки потенціал на колекторі виберемо як постійну напруги живлення, тобто U_к = 0,5 Е_ж = В. Будемо вважати, що потенціал емітера та падіння напруги на опорі фільтра однакові та дорівнюють U_е = U_Rф = 0,1 Е_ж = Тоді U_е = U_Rк = 0,4 Е_ж =

Вибираємо струм бази І_б = мкА.

Визначемо параметри транзистора в робочій точці по вхідної та вихідної характеристиці вибраного транзистора (рис. І-3.2):

І_к = ; U_бе =; І_е = І_б + І_к =; h_21е = І_к / І_б = .

І б, мкА Ік, мА

Рис. І-3.2 Приклад вхідної (а) та вихідної (б) статичної характеристики транзистора.

Розрахуємо опори резисторів в колах колектора та емітера:

R_к = U_Rк / І_к =; R_е = U_е / І_е = .

Для того, щоб розрахувати подільник в колі бази, необхідно задатися струмом подільника, яки вибирають в межах (5 ÷ 10)І_б для підвищення стабільності роботи схеми.

Виберемо І_п = 10 · І_б = мА, тоді:

R₁ =

R₂ =

R_ф =

За вхідною та вихідною характеристиками транзистора визначаємо крутизну:

Коефіцієнт передачі кола зворотнього зв’язку визначається, як:

Умовою стійкої роботи автогенератора є співвідношення β К_П ≥ 1. Коефіціент підсилення схеми на резонансній частоті можна записати як

де ρ - характеристичний опір контура. Враховуючи останнє співвідношення, умову стійкості можна переписати таким чином:

а якщо розв’язати її відносно коефіціента включення m₂, то отримаємо

Таким чином, якщо забезпечити виконання цієї умови то можна забезпечити стійкий автогенераторний режим роботи підсилювального каскаду на біполярному транзисторі (Рис.І-3.1).

Далі, з урахуванням параметрів розрахованого генератора, вибираємо схему блока живлення і проводимо розрахунок її параметрів **.

Таблиця І-3

Вхідні данні:

№	Т-т	Еж, В	kп.вих, %	Ск, пФ	L2, мкГн	r, Ом
1	Ст.	30	1,5	100	1,5	10
2	Ст.	6	1,3	150	2,0	12
3	Ст.	8	1,8	200	2,5	14
4	Ст.	12	1,6	250	3,0	16
5	Ст.	9	1,4	300	3,5	18
6	Ст.	15	1,8	350	4,0	20
7	Ст.	20	2,0	400	4,5	30
8	Ст.	10	2,2	450	5,0	50
9	Ст.	24	1,9	500	6,5	15
10	Бр.	20	1,7	550	6,0	10
11	Бр.	16	2,5	150	5,5	8
12	Бр.	35	1,6	250	4,5	22
13	Бр.	18	2,2	300	3,5	24
14	Бр.	25	3,0	350	3,0	40
15	Бр.	50	2,6	500	6,0	20

Ст. – Стержньовий тип трансформатора;

Бр. – Броньовий тип трансформатора;

U_і, В – амплітуда генеруючого імпульсу;

t_i, мкс – тривалість імпульсу;

T, мкс – період проходження імпульсу;

t_ф, мкс – тривалість фронту імпульсу;

t_зр, мкс – тривалість зрізу імпульсу;

t⁰ от, ⁰C – температура оточующего середовища;

К_{п вих.}, % - коефіцієнт пульсації;

R_н, кОм – опір навантаження;

F – частота проходження пускових імпульсів.