Ася. Техническое задание на проектирование радиопередающего устройства 1 Технические требования Разработать радиопередающее устройство квдиапазона с частотной модуляцией. Рабочий диапазон частот

• Название: Техническое задание на проектирование радиопередающего устройства 1 Технические требования Разработать радиопередающее устройство квдиапазона с частотной модуляцией. Рабочий диапазон частот
• Дата: 08.05.2023
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: Ася.docx
• Тип: Техническое задание; #1115196
• страница: 2 из 4

4.1.3 Элементы выходного каскада

Определим значения блокировочных емкостей в цепи питания транзистора:

.

.

.

Найдем разделительную емкость:

.

.

Емкость, параллельная R_э, определяется их соотношения X_Сэ" R_э на средней частоте рабочего диапазона:

.

Блокировочная индуктивность:

.

Определим сопротивление эмиттера:

E_кэ=0.1∙E_п=0.1∙24=2.4 В.

.

Расчет элементов базового делителя:

E_Rдоп=I_{б 0}∙R_доп=0.275∙4=1.100 В.

I_дел=3∙I_{б 0}=3∙0.275=0.825 А.

.
.






.



.

.

.

.
4.2 Выходная цепь
4.2.1 Фильтр низких частот

Для подавления высших гармоник и фильтрации первой гармоники в передатчике используется сдвоенный П-образный контур (рисунок 6), позволяющий получить необходимый КПД.


Рисунок 6 – Выходная цепь передатчика

При заданном подавлении второй гармоники B=60 дБ, коэффициент фильтрации внеполосных излучений будет равен:

.

Зададимся добротностью контура по условию Q≤Q_max, исходя из максимального значения:

.

Q=10

Зададимся средним значением вспомогательного резистора R_вс=3...6 кОм=4.5 кОм, тогда:

.

Определим значения элементов контуров:

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Так как нагрузка реактивная, то фильтр нагружаем на настроечную цепь [4, стр. 11].
4.2.2 Настроечная цепь

На рисунке 7 приведена схема настроечной цепи.


Рисунок 7 – Схема настроечной цепи
Определим значение емкости связи на нижней частоте:

.

.

Найдем активное сопротивление антенны на верхней частоте [4, стр. 10]:

.

Определим значение емкости связи на верхней частоте:

.

.

Реактивное сопротивление антенны на нижней частоте:

.

Реактивное сопротивление антенны на верхней частоте:

.

Определим значение индуктивности связи на нижней частоте:

X_Lcвн=X_Ccвн+X_Сан=408.044+389.608=797.652 Ом.

.

Определим значение индуктивности связи на верхней частоте:

X_Lсвв=X_Cсвв+X_Cав=455.491+349.024=804.515 Ом.

.

Найдем активное сопротивление антенны на удвоенной нижней частоте:

.

Найдем значение сопротивления емкости связи на удвоенной нижней частоте:

X_{Ссв 2}(2ω_н)= X_{Ссв 2}(ω_н)/2=455.491/2=227.745 Ом.

Найдем значение сопротивления емкости антенны на удвоенной нижней частоте:

X_Ca2(2ω_н)= X_Ca2(ω_н)/2=389.608/2=194.804 Ом.

Найдем значение сопротивления индуктивности связи на удвоенной нижней частоте:

X_{Lсв 2}(2ω_н)= X_{Lсв 2}(ω_н)∙2=804.515∙2=1609 Ом.

Полное сопротивление антенного контура:



Коэффициент фильтрации:

.

Полученный коэффициент больше заданного (Ф_з=424), значит условие Ф_з ≤ Ф выполняется.
4.3 Генератор, управляемый напряжением
4.3.1 Расчет автогенератора

Средняя частота генерации:

.

Выберем транзистор, граничная частота и постоянная рассеиваемая мощность на коллекторе которого удовлетворяли бы условиям f_т > 60∙f_г, Р_{к max} ≤ 100...150 мВт.

Выбираем транзистор КТ 3120А.

Задаемся следующими величинами:

Е_к=0.4∙U_{к max}=0.4∙15=6 В.

I_км=0.3∙I_{к max}=0.3∙20∙10^-3=6 мА.


Рисунок 8 – Принципиальная схема автогенератора
Выберем параметр регенерации П_р=2.5, тогда:

.

.

.

.

.

Постоянная составляющая коллекторного тока:

.

Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

.

Сопротивление базы транзистора:

.

Входное сопротивление:

.

Средняя крутизна:

.

Амплитуда первой гармоники коллекторного напряжения:

.

Эквивалентное сопротивление нагрузки:

.

Коэффициент обратной связи:

.

Сравниваем полученный коэффициент с коэффициентами обратной связи, соответствующими работе АЭ в предельных режимах по току, напряжению и мощности рассеяния:

.

.

.

.



где g₁ – коэффициент формы тока:

.

.

Таким образом, коэффициент K_ос удовлетворяет неравенству:

Напряжение на базе:

U_б=К_ос∙U_{к 1}=0.058∙4.65=0.27 B.

Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

.

Получили, что условие P_кpac ≤ P_{к max} выполняется.

Для улучшения стабильности частоты целесообразно выбрать контур с высокой добротностью (Q=100).

Определим добротность нагруженного контура. Приняв коэффициент k’=0.9, получим Q_н=k’∙Q=0.9∙100=90.

Далее определяем проводимость:

.

Проводимость эквивалентной нагрузки:

.

Сопротивление нагрузки:

.

Зададимся сопротивлением емкости С ₂:

.

r_вх " X_C2 "

1055 " X_{С 2} " 3.78∙10^-2

Принимаем X_{С 2}=1 Ом.

На частоте генерации f_ГУНср=19.067 МГц определим величину емкости С ₂:

.

Далее, зная r`=19.4, можем найти индуктивность:

.

.

Найдем значение и сопротивление емкости С ₁:

С ₁=K_oc∙C₂=0.058∙8.347∙10^-9=0.484 нФ.

.

Определим емкость С ₃:

X_C3=r– (X_C1+X_C2)=19.4– (17.683+1)=0.717 Ом.

.

Найдем значение разделительной емкости из условия X_Cp " R_н:

.

.

Найдем значение блокировочной индуктивности из условия X_Lбл " R_эн:

X_Lбл=30∙R_эн=30∙1631=48 930 Ом.

.

Найдем значение блокировочной емкости из условия X_Сбл " X_Lбл:

.

.

Сопротивление эмиттера:

.

Определим емкость эмиттерного перехода из двойного неравенства:

1/w " R_э∙С_э " 2Q_н/w

8.347∙10^-9" R_э∙С_э " 1.502∙10^-6.

Отсюда R_э∙С_э=7.552∙10^-7.

.

Амплитуда первой гармоники базового напряжения:

.

Постоянная составляющая токов базы и эмиттера:

.

.

Напряжение смещения на базе транзистора:

.

Напряжение питания:

.

Ток базового делителя:

I_дел=(5...10)∙I_{б 0}=10∙61.28∙10^-6=6.128∙10^-4 A.

Суммарное сопротивление резисторов R₁ и R₂:

.

Далее из двойного неравенства найдем сопротивление базового делителя, а также резисторов R₁ и R₂:

r_вх " R_б+ " b∙R_э

1067 " R_б+(R₁ || R₂) " 37 692

R_общ=R_б+(R₁ || R₂)=20 кОм

Из выражения E_cм=I_дел∙R₂-I_{б 0}∙R_общ-R_э∙I_{э 0} выразим R₂:

.

.

.

R_б=R_общ-R₁ || R₂=20∙10³-3409=16 591 Ом.