6.5 Выбор значений блокировочных элементов

Величины блокировочных ёмкостей С₃ выбираются из условия:

(6.31)

Выберем величину С₃ такой, что Х₃ = 0,01 X_L. Получаем:

(6.32)

Из ряда номинальных значений выбираем С₃ = 24 нФ.

Индуктивность L_БЛ предназначена для того, чтобы источник питания не шунтировал контур автогенератора. Её величина выбирается из условия:

(6.33)

Пусть Х_{L БЛ} = 100 X_L. Вычисляя величину индуктивности L_БЛ, получаем:

(6.34)

Емкость С₈ включена для блокировки постоянной составляющей, имеющейся на выходе усилителя сигнала передаваемого сообщения. Ее величина выбирается из условия:

(6.35)

где Х_С8 – сопротивление ёмкости С₈ на нижней частоте модулирующего напряжения f_н, что для речевого сообщения составляет 250 Гц (по условию).

(6.36)

Из номинального ряда выбираем С₈ = 2,4 нФ.

6.6 Расчет частотного модулятора

Параметры сообщения:

(6.37)

где m – индекс модуляции,

Df – девиация частоты на выходе передатчика, тогда

Ширина спектра радиочастот передаваемого сигнала:

(6.38)

Расчет частотного модулятора по сигналу ведем исходя из следующих величин:

– добротность нагруженного контура;

– напряжение питания;

– емкость контура автогенератора;

– амплитуда высокочастотного колебательного напряжения на контуре;

– коэффициент гармоник;

– показатель степени для “резкого” перехода.

Выбираем варикап 2В125Б, который имеет следующие параметры:

Относительная девиация частоты:

(6.39)

Напряжение смещения на варикапе , при этом емкость варикапа , а его добротность:

; (6.40)

Нормированная амплитуда модулирующего сигнала:

; (6.41)

Амплитуда модулирующего напряжения:

(6.42)

Коэффициент управления емкостью контура:

; (6.43)

Необходимое изменение емкости контура:

(6.44)

Выберем коэффициент схемы , тогда коэффициент включения варикапа в контур:

(6.45)

Емкость конденсатора связи:

; (6.46)

Из стандартного ряда выбираем С₇ = 1,5 пФ

Сопротивление делителя напряжения при токе :

(6.47)

Выбираем значения сопротивлений из расчета R₆ = 2R₇ тогда с учетом стандартного ряда : R₆ = 8,2 кОм, R₇ = 3,9 кОм

Необходимое изменение емкости варикапа в процессе модуляции:

(6.48)

Амплитуда высокочастотного напряжения на варикапе:

; (6.49)

Проверка режима работы варикапа:

; (6.50)

Для подстройки ГУНа системой ФАПЧ необходимо изменять емкость контура, для этого параллельно к емкости С₆ (главная составляющая общей емкости контура) через емкость связи С₂ подключен варикап VD2 (рисунок 14), элементы С₂ и VD2 рассчитываются вместе с системой ФАПЧ.

7. Расчет кварцевого автогенератора

7.1 Схема автогенератора

Схема автогенератора изображена на рисунке 16, рабочая частота автогенератора 3,375 МГц. В качестве активного элемента в схеме автогенератора будет применен биполярный транзистор ГТ311, т.к. он обеспечивает требуемую выходную мощность и может работать на рассчитываемой частоте. (Параметры транзистора приведены в П5):

Рисунок 16. – Кварцевый автогенератор

Автогенератор [1] представляет собой емкостную трехточку, которая образована кварцевым резонатором ZQ, выполняющим роль индуктивности, и конденсаторами С₁ и С₂. Резисторы R₁, R₂, R₃, R₄ обеспечивают внешнее и автоматическое смещение для транзистора. Конденсатор С₃ служит для блокировки резистора R₃ на рабочей частоте, что исключает отрицательную обратную связь. Дроссель L₁ включен для того, чтобы не зашунтировать трехточку через источник питания E_к.

Задаемся следующими параметрами:

• Мощность в нагрузке Р_н =0,1 мВт,

• частота резонанса f = 3,375 МГц,

• ток i_км = 10 мА,

• коэффициент а = 0,1 – оценивает степень связи колебательной системы с нагрузкой,

Найдем мощность рассеиваемую на кварце:

(7.1)

Мощность отдаваемая транзистором:

(7.2)

Найдем значения аппроксимированных параметров:

(7.3)

(7.4)

(7.5)

(7.6)

Нормированная частота колебаний:

(7.7)