3 Розрахунок частотного модулятора

Вибір основних параметрів і активного елементу для розрахунку ГКН.

ГКН має дві регулювання частоти: регулювання частоти по діапазону (керуюча напруга в цьому випадку діє з синтезатор сітки дискретних частот) і модуляція частоти сигналом. Регулювання проводяться за допомогою двох варикапів.

Діапазон частот, в якому працює ГКН лежить від 75 до 80 МГц, після нього йде помножувач частоти сигналу в два рази, тобто:

(3.1)

Потужність, яку повинен розвивати ГКН у навантаженні, дорівнює 10 мВт.

Рисунок 3.1 - Схема ГКН з частотним модулятором

На рисунку 3.1 представлена ​​принципова схема Гуна, розрахунок якої наведено нижче.

Розрахунок автогенератора.

1. Здається фактором регенерації G = 5;

2. Беремо коефіцієнти Берга з довідника:

(3.2)

3. Визначаємо першої гармоніки струму колектора:

(3.3)

4. Напруга на колекторному навантаженні автогенератора

(3.4)

5. Опір колекторного навантаження

(3.5)

6. Виберемо коефіцієнт використання по напрузі

7. Напруга живлення вибираєм стандартну Е_К=12В;

8. Потужність, що підводиться до автогенератора

(3.6)

9. Розсієна на колекторі потужність

(3.7)

10. Коефіцієнт зворотного зв'язку

(3.8)

11. Напруга зворотного зв'язку

(3.9)

12. Вхідний опір автогенератора

(3.10)

13. Постійна складова струму бази

(3.11)

14. Зміщення на базі

(3.12)

Розрахунок частотного модулятора безпосередньо.

Параметри повідомлення:

(3.13)

де m - індекс модуляції,

f - девіація частоти на виході передавача.

тоді:

(3.14)

- ширина спектра радіочастот переданого сигналу;

– діапазон зміни частоти ГКНа;

– середня частота автогенератора;

– дувіація частоти на вході автогенератора.

Розрахунок частотного модулятора по сигналу

Розрахунок ведеться, виходячи з наступних величин:

– добротність навантажувального контура;

– напруга живлення;

– ємність контура автогенератора;

– амплітуда високочастотного коливання напруги на контурі;

– коефіцієнт гармонік;

– показник ступеня для "різкого" ​​переходу.

1. Вибираєм варикап 2В125Б, який має наступні параметри:

(3.15)

(3.16)

2. Відносна девіація частоти:

. (3.17)

3. Напруга зміщення на варикапі , при цьому ємність варикапа , а його добротність . (3.18)

4. Нормована амплітуда модулюючого сигналу:

. (3.19)

5. Амплітуда напруги, що модулюється:

. (3.20)

6. Коефіцієнт керування ємністю контура:

. (3.21)

7. Необхідна зміна ємності контуру:

. (3.22)

8. Вибираємо коефіцієнт схеми , тоді коефіцієнт включення варикапа в контур:

. (3.23)

9. Ємність конденсатора зв'язку:

. (3.24)

10. Опір дільника напруги при струмі :

11. Необхідна зміна ємності варикапа в процесі модуляції:

. (3.26)

12. Амплітуда високочастотної напруги на варикапі:

. (3.27)

13. Перевірка режиму роботи варикапа:

. (3.28)

14. Коефіцієнт паразитної амплітудної модуляції:

(3.29)

15. Коефіцієнт нелінійних спотворень:

, (3.30)

де

Допустимі нелінійні спотворення 7..15%.

Розрахунок варикапа для перестройки частоти по діапазону.

Для перестройки ГКН від f_Н до f_В необхідно змінити ємність контура, для цього паралельно до ємності С₃ (головна складова загальної ємності контура) через ємність звязку підключим варикап

Визначаєм, як змінюється загальна ємність коливального контуру: на частоті вона складає:

,

а на частоті вона зросте до , тобто варикап повинен забезпечити зміну ємності контура на 0,7пФ.

При паралельному підключенні варикапа до ємкості С₃ необхідно змінювати її величину (при незмінних значеннях інших ємностей) в межах

.

1. Вибираєм варикап 2В125Б, параметри наведені вище;

2. Задаєм напругу зміщення на варикапі , при цьому ємність варикапа ;

3. Задаємось зміною ємності варикапа в (от 9,5 до 10,6пФ) при цьому необхідно змінити керуючу напругу на варикапі від –3,5 до –4,5В (ця напруга поступає з виходу 2 мікросхеми КФ1015ПЛ3А синтезатора частоти).

4. Коефіцієнт включення варикапа в контур

5. Ємність конденсатора звязку:

;

6. Значення опорів вибираєм виходячи з такого міркування: