- •Перечень условных обозначений
- •1. Выбор структурой схемы
- •1.1 Основные характеристики передатчиков
- •1.2 Структурная схема передатчика
- •2. Расчет усилителя мощности
- •2.1 Схема усилителя мощности
- •2.2 Расчет режима работы и энергетический расчет
- •2.3 Расчет цепи питания усилителя мощности
- •2.4 Расчет цепи смещения усилителя мощности
- •3. Расчет выходной нагрузочной системы усилителя мощности
- •3.1 Электрический расчет нагрузочной системы
- •3.2 Конструктивный расчет элементов нагрузочной системы
- •3.3 Расчет штыревой антенны
- •4. Расчет умножителя частоты
- •4.1 Электрическая принципиальная схема умножителя частоты с
- •Частоты с общей базой
- •4.2 Электрический расчет активного элемента умножителя
- •4.3 Расчет пассивных элементов схемы
- •5. Расчет согласующей цепи между оконечным и предоконечным
- •6. Расчет гун
- •6.1 Выбор основных параметров и активного элемента
- •6.2 Расчет автогенератора
- •6.3 Расчет элементов колебательного контура
- •6.4 Расчет цепи автосмещения
- •6.5 Выбор значений блокировочных элементов
- •6.6 Расчет частотного модулятора
- •7. Расчет кварцевого автогенератора
- •7.1 Схема автогенератора
- •7.2 Расчет параметров колебательной системы
- •7.3 Режимные параметры активного элемента
- •7.4 Расчет по постоянному току
4.3 Расчет пассивных элементов схемы
Индуктивности катушек Lбл1 и Lбл2 рассчитаем по формуле (4.26):
(4.26)
Примем Lбл1 и Lбл2 = 200 нГн
Емкость конденсатора Сбл рассчитаем по формуле (4.27):
(4.27)
В качестве блокировочной емкости Сбл выберем конденсатор номиналом 0,2 нФ.
5. Расчет согласующей цепи между оконечным и предоконечным
каскадами
Для обеспечения трансформации входного сопротивления оконечного каскада в оптимальное сопротивление нагрузки предоконечного каскада и возбуждения оконечного каскада гармоническим током применим цепь согласования, изображенную на рисунке 13
Рисунок 13. – Цепь согласования между оконечным и предоконечным
каскадами передатчика
Условие реализации цепи согласования определяется согласно [1] по (5.1),
где R1 = RнУЧ (умножителя частоты), R2 = Rвх (выходного каскада):
(5.1)
Принимаем параметр q равным 1,4.
Реактивные составляющие сопротивления элементов цепи согласования определяем по формулам (5.2 – 5.4):
(5.2)
(5.3)
(5.4)
Номиналы элементов цепи согласования находим по (5.5 – 5.7):
(5.5)
(5.6)
(5.7)
В качестве С1 и С2 применим конденсаторы из стандартного ряда с номиналами:
С1 = 0,47 нФ,
С2 = 0,1 нФ,
Выбираем L1 = 0,2 мкГн
6. Расчет гун
6.1 Выбор основных параметров и активного элемента
ГУН имеет две регулировки частоты: регулировка частоты системой ЧАП и модуляция частоты сигналом. Регулировки производятся с помощью двух варикапов.
Центральная частота на которой работает ГУН 3,375 МГц, после него идет усилитель предварительный или буферный каскад. Мощность, которую должен развивать ГУН в нагрузке примем равной 50 мВт.
Рис. 14. − Схема ГУН с частотным модулятором
На рисунке 14 представлена принципиальная схема ГУНа, расчет которой приведен ниже.
Для расчета автогенератора выберем транзистор ГТ311 с параметрами приведенными в таблице 2.
Таблица 2. – Параметры транзистора ГТ311
Предельные эксплуатационные данные |
|
Максимальное напряжение на коллекторе, В |
12 |
Максимальное напряжение эмиттер-база, В |
2 |
Максимальный ток коллектора, А |
0,05 |
Максимальная температура корпуса, Со |
70 |
Максимальная рассеиваемая мощность, Вт |
0,15 |
Электрические параметры и параметры эквивалентной схемы |
|
Крутизна линии граничного режима, См |
0,4 |
Частота, МГц |
300,1000 |
Пороговое напряжение, В |
0,3 |
Емкость коллектора, пФ |
2 |
Емкость эмиттера, пФ |
4 |
Распределенное сопротивление базы, Ом |
60 |
Индуктивность выводов базы, нГн |
10 |
Индуктивность выводов коллектора, нГн |
10 |
Индуктивность выводов эмиттера, нГн |
10 |
Проверим, можно ли пренебречь инерционностью этого транзистора в данных условиях. Для этого необходимо выполнение условия:
, (6.1)
где f – частота генерируемых колебаний, fS – граничная частота транзистора по крутизне.
Граничная частота транзистора по крутизне определяется выражением:
(6.2)
где распределённое сопротивление базы rБ,
а крутизна статической проходной характеристики S0:
(6.3)
Подставляя рассчитанные величины в начальную формулу, получим:
. (6.4)
Таким образом, транзистор в данном случае можно считать безинерционным устройством.