§2. Расчет передатчика с чм прямым способом.

Расчет передатчика начинается с выходного каскада, который ставится в критический режим, поэтому здесь при­менима методика гл. 2. После этого выбирается колебательная система и рассчитываются ее элементы по методике. Аналогично рассчитываются и промежуточные каскады.

Основное отличие при проектировании заключается в рас­чете автогенератора и модулятора. В качестве модуляторов и транзисторных передатчиках наиболее часто применяются полупроводниковые диоды, у которых емкость запорного слоя зависит от величины запирающего напряжения. Имеются специальные диоды с ярко выраженной зависимостью C_tot=f(E_R), называемые варикапами. Схемы автогенера­торов с подобными частотными модуляторами изображены на рис. 18.

Рис. 18. Схемы генераторов, управляемых напряжением.

В схеме на рис. 18, а варикап соединяется с контуром автогенератора с определенным коэффициентом включения. Запирающее напряжение на диоде E_R выбирается таким образом, чтобы при отсутствии модулирующего напряжения рабочая точка размещалась на середине прямолинейного, участка характеристики C_tot=f(E_R), причем диод в этом случае имеет емкость С₀. Настройку и расчет автогенератора на заданную частоту необходимо производить с учетом этой емкости.

Для выравнивания девиации частоты по диапазону рабо­чих волн (частот) применяется частотно-зависимый делитель C_p C₀ L₀ (рис. 18, б). При этом коэффициент подключения мо­дулятора также становится частотно-зависимым и умень­шается с ростом частоты.

Расчет автогенератора с частотным модулятором на ва­рикапе производится в следующем порядке.

1. Рассчитывается автогенератор по методике гл. 4.

2. Исходными данными для расчета модулятора яв­ляются: девиация частоты , диапазон рабочих частот (из технического задания), а также амплитуда напряжения на контуре автогенератора и параметры контура L_к C_к.

3. Выбирается тип варикапа. На рис. 19, 20 представлены характеристики наиболее распространенных типов диодов. Выбираемый для частотного модуля­тора полупроводни­ковый диод должен обладать возможно большим линейным участком характе­ристики C_tot=f(E_R). Рабочая точка, опре­деляющая положе­ние системы в режи­ме молчания, выби­рается на середине прямолинейного уча­стка, после чего находятся величины С₀, E_R нес и ΔE_R (рис.20).

Рис. 19. Зависимость емкости варикап от управляющего напряжения

Рис. 20. Зависимость емкости варикап от управляющего напряжения

4. Крутизна характеристики вблизи рабочей точки , где - диапазон напряжений, соответ­ствующий половине длины пря­молинейного участка характе­ристики.

5. Амплитуда напряжения звуковой частоты. Можно принять .

6. Диапазон изменения емкости, соответствующий вы­бранному : .

7. Допустимый с точки зрения минимума нелинейных искажений коэффициент подключения модулятора к контуру , где - амплитуда напряжения высокой частоты на контуре автогенератора.

8. Требуемый коэффициент подключения модулятора к контуру.

   1. при настройке контура генератора емкостью:

- на низкой частоте диапазона

- на высокой частоте диапазона

2. при настройке контура индуктивностью:

Если полученное значение , то обеспечивается заданная девиация частоты при выбранном значении и . В противном случае необходимо увеличить протя­женность линейного участка (если это можно сделать без заметного увеличения нелинейных искажений) либо выбрать другой варикап с более длинным линейным участком или большей крутизной S. Если в последующих каскадах пере­датчика предполагается включение умножителя частоты, то величина девиации, требуемая от генератора, и величина , заданная в технических условиях, связана соотношением , где n - коэффициент умножения.

9. Рассчитываются:

   1. собственная частота корректирующего контура ;

   2. емкость ;

   3. индуктивность корректирующей катушки .

10. Производится расчет девиации в диапазоне частот:

    1. при настройке емкостью ;

    2. при настройке индуктивностью ;

В последние два выражения вместо ω подставляются соответственно значения ω_н и ω_в.

11. Величина разделительного конденсатора .

После энергетического расчета каскадов передатчика, так же как в передатчике с AM, составляется принципиаль­ная схема всего передатчика, рассчитываются величины эле­ментов схемы, подбираются соответствующие номинальные значения и составляется спецификация.