Реферат по предмету "Коммуникации и связь"


Радиопередатчик с частотной модуляцией

--PAGE_BREAK--






, тогда






6. Мощность возбуждения и коэффициент усиления по мощности:






4.3 Расчет элементов схемы усилителя и согласующих цепей

4.3.1 Расчет цепей питания

1. Блокировочная индуктивность во входной цепи автосмещения:





2. Блокировочная индуктивность, развязывающая цепь источника питания по высокой частоте:




3. Для исключения прохождения постоянной составляющей тока в нагрузку:




4. Для исключения прохождения постоянной составляющей тока в источник питания (примем RИП=10 Ом ):




4.3.2 Расчет входной согласующей цепи

Требуется согласовать выходное сопротивление транзистора УМ по первой гармонике Rн1= 50(Ом) и входное сопротивление транзистора оконечного каскада .

Т.к. согласовываем каскад мощного усилителя (возбуждение током) с малым входным сопротивлением и , то можно использовать простую входную ВЧ цепь, представляющую ячейку ФНЧ Г- образного реактивного четырехполюсника, его эквивалентная схема представлена на рисунке:





Обозначим: R1=R`н1=50 (Ом), R2= rвх1, X2= xвх1.

Рассчитываем необходимую величину добротности Г-звена

-достаточно мала, следовательно, цепь не превратится в колебательный контур и ее можно использовать для согласования.

Рассчитаем цепь с емкостью в параллельной ветви, т.к. она имеет лучшие фильтрующие свойства в отношении высших гармоник, чем цепь с параллельной индуктивностью:

Определяем реактивные сопротивления



Ом; Ом.
Вычисляем величины индуктивности и емкости с учетом реактивностей выходного сопротивления транзистора УМ и входного сопротивления транзистора рассчитываемого каскада




 


4.3.3 Расчет выходной согласующей цепи

1. Находим действующее сопротивление:



,
проверяем выполнение условия  иначе, согласование было бы невозможным.

2. Определим реактивные сопротивления:






3. Рассчитываем необходимую величину добротности второго Г-звена:




4. Определяем реактивное сопротивление:












5. Находим последовательное реактивное сопротивление П-цепи:



.
6. Вычислим величину индуктивностей и емкостей:






С учетом емкости СК, стоящей параллельно С1 пересчитаем:
С1'=C1-CК=5.17пФ-4.5пФ=0.67пФ.

.
Основные параметры каскада:

Напряжения питанияUКо=12.6 В

Выходная мощность(до согласующей цепи)РВЫХ = 1.625 Вт

Рабочая частотаf= 310 МГц

Коэффициент усиления по мощностиKp= 9.229

КПДη = 73%

Мощность, потребляемая от источникаР0= 3 Вт

Мощность, рассеиваемая на коллектореРК = 1.39 Вт






5. Расчет кварцевого автогенератора
5.1 Выбор кварцевого резонатора и транзистора
Исходными данными для расчета:

рабочая частота f=51.333 МГц,

мощность в нагрузке РН=0.4 мВт.

Приняв частоту fкв=f, выбираем КР желательно с меньшим значением rкв*Со и выписываем его справочные параметры:





Колебательная мощность генератора с КР невелика, поэтому АГ будем выполнять на маломощном транзисторе КТ306Б, с граничной частотой . Его параметрами:


    продолжение
--PAGE_BREAK--


Для расчета выбираем схему частотно модулируемого автогенератора с кварцем, включенным в контур:

Схема с КР в контуре удобна тем, что возбуждение может происходить как на основной частоте, так и на механических гармониках. Так же схема позволяет включить в колебательный контур варикап, для осуществления прямой частотной модуляции.





1. Вычислим нормированную статическую емкость КР:




2. Коэффициенты разложения косинусоидального импульса при угле отсечки θ=60 градусов:
, ,,,
3. Режим автогенератора выбираем недонапряженным для уменьшения тока во входной цепи:
, возьмем
4. Сопротивление резистора R и коэффициент m:






  
5. Определим мощности, рассеиваемые на кварце и отдаваемая транзистором:

возьмем




6. Параметр

удовлетворяет рекомендованному значению а ≤ 0.25.

7. Максимальное значение импульсного коллекторного тока:




где

Условие  выполняется.
8. Рассчитаем аппроксимированные параметры транзистора:








— крутизна по переходу,
— сопротивление рекомбинации,

— крутизна,

— граничная частота по крутизне,

— нормированная частота по ,

— модуль крутизны  на частоте , а


5.2 Расчет параметров колебательной системы АГ
Рассчитываем параметры колебательной системы АГ (при условии самофазирования):

1) Сопротивление ветвей контура:



2) Ёмкости контура:





3) Эквивалентное реактивное сопротивление КР с учетом резистора R:




Тогда сопротивление плеча контура между коллектором и базой:



4) Оценим индуктивность:

для этого возьмем характеристическое сопротивление



Из условия  найдем :


5.3 Расчет параметров режима работы транзистора
Параметры режима работы транзистора:

1) Постоянная составляющая и первая гармоника коллекторного тока:






2) Постоянная составляющая тока базы:








3) Амплитуда напряжения возбуждения:




Модуль коэффициента обратной связи:




4) Амплитуда коллекторного напряжения:




5) Напряжение смещения на базе:

6) Мощности, потребляемая в цепи коллектора, колебательная и рассеиваемая транзистором:











5.4 Расчет параметров элементов цепи питания и смещения
Параметры цепи элементов питания и смещения:

1) Выбираем значения сопротивлений Rэ и Rб из соотношений:



 и
2) Напряжение источников коллекторного питания:




3) Начальное напряжение смещения:







4) Сопротивление делителя в цепи питания базы:

Ток делителя выбирается из соотношения






5) Мощность источника питания:

КПД цепи коллектора:







КПД АГ:

5.5 Расчет варикапа
Для осуществления частотной модуляции в АГ будем использовать варикап КВ109В с параметрами:





Так как он обладает высокой добротностью на рабочей частоте.

Возьмем показатель  , зависящий от технологии изготовления варикапа. Для максимального изменения емкости варикапа величину  целесообразно принимать из соотношения :




В режиме запертого p-n перехода емкость варикапа СВ зависит от напряжения модулирующего сигнала. Средняя емкость варикапа, соответствующая  равна , тогда:





при U=12,5 В.

Обозначим емкость . Так как  то из схемы исключается и

Рассчитаем амплитуды высокочастотного и модулирующего напряжений на варикапе, для этого вычислим коэффициент включения варикапа в контур:
, где




Амплитуда модулирующего напряжения, подаваемого на варикап:




Так как условие: выполняется, то продолжаем расчет.

Рассчитаем значения  и :






Частота девиации будет определяться формулой:









Так как требования к величине коэффициента нелинейных искажений не предъявляются, то оставляем его в пределах рассчитанного значения.

Данный варикап обеспечивает заданную величину девиации частоты.

Основные параметры автогенератора:
Pвых = 0,4 мВт







 
5.6 Расчет элементов цепи генератора
Расчет блокировочных элементов:
Выбор , включенной параллельно сопротивлению Rэ. Блокировочные функции этой емкости осуществляются при условии . Но при большой  может возникнуть прерывистоая автогенерация. Условием ее отсутствия будет , где Q– добротность колебательной системы АГ (примем Q=100).






,

,
отсюда , примем .

Полагая, что внутреннее сопротивление источника питания мало(10 Ом):




Блокировочная индуктивностьпредотвращает заземление транзистора по высокой частоте:

Блокировочные индуктивности развязывающие по частоте и частоту модуляции :и

Примем , тогда:




Блокировочная емкость выбирается из соотношения:







Рассчитаем резистивный делитель в цепи смещения варикап:

 -напряжение источника питания варикапа.

 максимальная частота в спектре модулирующего сигнала.

Зададимся R4=500 Ом, тогда найдем значение R3 из соотношения :




Откуда







6. Расчет умножителя частоты
Генераторные каскады малой мощности РПУ могут выполнять функции умножителей частоты, в основе которых лежит принцип выделения гармоники нужной частоты из импульсов коллекторного тока.

Выходная мощность умножителя ограничена несколькими факторами. К ним относятся предельно допустимые значения обратного напряжения на эмиттерном переходе  и мощности рассеяния , а также критический коллекторный ток .

При выборе угла отсечки  надо учитывать следующее. Пиковое обратное напряжение  увеличивается при уменьшении угла отсечки , что может ограничить мощность, отдаваемую умножителем частоты. При больших углах отсечки уменьшается КПД и растет мощность РК, что может привести к нереализуемости режима транзистора. Если при оптимизации мощности УЧ опираться только на ограничения по коллекторному току, считая , то оптимальный угол отсечки равен . При n=2 — , а при n=3 — . При этих углах отсечки КПД будет достаточно высоким, но надо не допустить превышение . Поэтому часто угол отсечки и для n=2, и для n=3 выбирают равным .

Расчет режима транзистора ведут на заданную мощность транзистора  на рабочей частоте n*f, определенную по выходной мощности умножителя     продолжение
--PAGE_BREAK--


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :