Федоровский 15 ЧМ. Техническое задание Эскизный расчёт передатчика

• Название: Техническое задание Эскизный расчёт передатчика
• Дата: 15.03.2019
• Размер: 1.72 Mb.
• Имя файла: Федоровский 15 ЧМ.doc
• Тип: Техническое задание; #70554
• страница: 3 из 3

Энергетический расчет базовой цепи.
Вычислим коэффициент усиления по току на рабочей частоте:

,

где [МГц]

9,941
Вычислим крутизну транзистора:

,

где - крутизна перехода,

- температура эмиттерного перехода,



Вычислим амплитуду переменного напряжения на базе транзистора:



[В]
Вычислим амплитуду первой гармоники базового тока:



1,859 [мА]
Рассчитаем постоянную составляющую базового тока:



982,435 [мкА]
Вычислим мощность возбуждения:



1,505 [мВт]
Вычислим коэффициент усиления по мощности:




Вычислим входное сопротивление каскада:



[Ом]

Вычислим смещение на базе:



-0,54 [В],

что не превышает предельно допустимого значения 3,5 [В] - допустимое обратное напряжение на эмиттерном переходе [1].
Рассчитаем сопротивление нагрузочного контура, необходимое для обеспечения критического режима работы:



[Ом]
Расчет принципиальной схемы каскада умножителя.


Рассчитаем значение :

; ,



[Гн]

Рассчитаем :

;



[Ф]
Из ряда конденсаторов выбираем =24 [пФ]
Рассчитаем сопротивление смещения:



[Ом]

Из ряда сопротивлений выбираем =560 [Ом]
Рассчитаем :

;



[Ф]

Из ряда конденсаторов выбираем =270 [пФ]
Рассчитаем :

;



[Ф]

Из ряда конденсаторов выбираем =180 [пФ]
Рассчитаем значение :

;



[Гн]
Рассчитаем :

;
[Ф]

Из ряда конденсаторов выбираем =18 [пФ]
Рассчитаем элементы колебательного контура:

,

где

[Гн*Ф]

Пусть =1 [мкГн]

[Ф]

Из ряда конденсаторов выбираем 56 [пФ]

7. Расчет автогенератора.
Исходные данные:

[Гц]- нижняя модулирующая частота 300

[Гц] - верхняя модулирующая частота 3400

[МГц]- рабочая частота автогенератора

- круговая частота автогенератора

[кГц]- девиация частоты

[Гц]- нестабильность частоты
Принципиальная схема частотно модулированного автогенератора:


Эквивалентная схема:



В качестве управляемой емкости, будем использовать варикап КВ104Е, так как его технические характеристики больше всего подходят для данной схемы.
Параметры варикапа КВ 104Е:

[пФ]- минимальная емкость варикапа

[пФ]- максимальная емкость варикапа

- добротность

[В]- максимальное обратное напряжение

- показатель степени
Зададимся постоянным напряжением на варикапе в режиме несущей:



[В]
Выберем рабочую точку:



[пФ]
Вычислим коэффициент перекрытия варикапа по частоте:


Проверим выполнения условия:

,

где паразитная емкость монтажа, пФ



Условие выполняется, необходимый коэффициент по частоте обеспечивается.
Вычислим квазипиковую амплитуду модулирующего напряжения:

, где ,

где k=0.015 – допустимый коэффициент гармоник



[Гц]

=0,7 В

тогда

[В]

Рассчитаем коэффициент управления:





Рассчитаем емкость:

,

где =7,1 [м] - длина волны

[Ф]

Из ряда конденсаторов выбираем 36 [пФ]
Пусть - коэффициент схемы

[пФ]

Вычислим коэффициент включения:





Условие 0,11 выполняется.
Определим емкость связи :



[Ф]

Из ряда конденсаторов выбираем =24 [пФ]
Определим емкость делителя:



[Ф]
Определим емкость :



[Ф]
Определим допустимое значение высокочастотного напряжения на варикапе:



[В]

Примем =2

Пусть напряжение на делителе:



[В]
Определим коэффициент включения транзистора:







[Ом]

Пусть - собственная добротность контура.

После включения варикапа:




Определим нагруженную добротность контура:



22,5
Определим сопротивление нагрузки транзистора:



[Ом]
Определим мощность, которую транзистор развивает на нагрузке:



[Вт]
Рассчитаем оставшиеся элементы схемы.

В качестве активного элемента выберем транзистор КТ326А [1]

Параметры транзистора:

37,41 - статический коэффициент усиления по току в схеме с общим эмиттером

0,974 –статический коэффициент усиления по току в схеме с общей базой

590 [МГц] - граничная частота в схеме с общим эмиттером

133 [пс] – постоянная времени цепи обратной связи транзистора

200 [мВт] – допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе

2,2 [пФ] – емкость коллекторного перехода транзистора

15 [В] – допустимое напряжение на коллекторе в схеме с общим эмиттером

16 [Ом] – сопротивление насыщения транзистора

60,455 [Ом] – сопротивление базы

[В] – допустимое напряжение коллектор - эмиттер

150 []- максимальная температура транзистора
Пусть электронный коэффициент полезного действия,

- коэффициент полезного действия колебательной системы.

Определим мощность на выходе колебательной системы:



=0,0352 [Вт]

Полученное значение не превышает предельно допустимых параметров.
Проверим, подходит ли транзистор по частотным свойствам.

Определим мощность, подводимую от источника коллекторного питания:



[Вт]

Условие выполняется.
Найдем напряжение источника питания:



[В]
Найдем ориентировочное значение постоянной составляющей коллекторного тока:

,

где ,

где ,

[Вт]

[А]
Найдем постоянную составляющую эмиттерного тока:



[А]
Определим сопротивление эмиттерного перехода:



[Ом]
Определим крутизну:



[См]
Определим граничную частоту по крутизне:



[МГц]
Полученное значение удовлетворяет условию:



[МГц]
Рассчитаем оставшиеся элементы.

Зададим параметры работы транзистора КТ326А:

[мА]

[В]

[В]
Вычислим напряжение источника питания:



[В]
Определим ток базы:



[А]
Определим ток эмиттера:



[мА]
Вычислим сопротивление эмиттерного автосмещения:



[Ом]

Из ряда сопротивлений выбираем [Ом]
Вычисляем ток делителя:


[мА]
Вычислим напряжение на базе транзистора:



[В]
Вычисляем результирующее сопротивление делителя напряжения:



[Ом]
Вычисляем сопротивление делителя:



[Ом]
Из ряда сопротивлений выбираем =2 [кОм]



[Ом]

Из ряда сопротивлений выбираем [кОм]

[кОм]

[кОм]
Рассчитываем индуктивность :



[Гн]
Блокировочная индуктивность:

=

Рассчитаем блокировочный конденсатор:



[Ф]

Из ряда конденсаторов выбираем =2 [пФ]
Рассчитаем индуктивность:



[Гн]
Рассчитаем элементы емкостной трехточки:

Параметры используемого кварца:

[нФ]

[пФ]


Рассчитаем резонансное сопротивление кварца:



[Ом]

Пусть коэффициент регенерации автогенератора

Вычислим управляющее сопротивление:



[Ом]
Пусть коэффициент обратной связи

Вычислим реактивное сопротивление емкости :



[Ом]
Рассчитаем величины конденсаторов:



[Ф]

Из ряда конденсаторов выберем [нФ]

Рассчитаем величину конденсатора :



[нФ]
Рассчитаем величину конденсатора :



[Ф]

Из ряда конденсаторов выбираем [пФ]
Рассчитаем входное сопротивление транзистора



[Ом]
Рассчитаем входное сопротивление каскада:



[Ом]
Рассчитаем величину конденсатора :



[Ф]

Из ряда конденсаторов выбираю [пФ]
8. Цепь согласования между УЧ и УМ.

Рассчитаем согласующую схему между умножителем частоты и усилителем мощности. В качестве согласующей цепи используем Г-образную цепь согласования, которая позволяет согласовать выходное сопротивление данного каскада [Ом] с сопротивлением нагрузки [Ом] при условии, что R₁ > R₂.


Вычислим коэффициент трансформации сопротивления:




Вычислим добротность цепи:




Вычислим значения реактивных элементов:



[Гн]



[Ф],

Из ряда номиналов для конденсаторов [1] выбираем С₁ = 1,2 [нФ]
Вычислим КПД:



где Q_XX=100 – собственная добротность индуктивности Г-образной цепи.
Список используемой литературы:
1. А.И. Демко “Радиопередающие устройства” методическое пособие по курсовому проектированию. СурГУ . – Сургут, 2003 г. [1]
2. О.А. Шульгин, И.Б. Шульгина, А.Б.Воробьев “Справочник по полупроводниковым приборам в электронном варианте” М: ИДДК Москва, 1999 г. [2]
3. В.В. Шахгильдян ”Проектирование радиопередающих устройств” 2-е издание

М: “Радио и связь”, 1984 г. [3]
4. А.В. Голомедов “Полупроводниковые приборы”- Транзисторы малой мощности Справочн. 2-е издание -М: Радио и Связь,1994 г. [4]
5. М.Я. Выгодский “Справочник по высшей математике”- 14-е издание М: ”Большая медведица” 2001 г. [5]