Курсовая работа: Проектирование индуктивной трёхточки на транзисторе с индуктированным n-каналом
Очень важное значение в радиоэлектронике имеют колебательные системы, генерирующие электромагнитные колебания. Такую систему, или устройство с самовозбуждением, называют динамической системой, преобразующей энергию источника постоянного тока в энергию незатухающих колебаний, причём основные характеристики колебаний (амплитуда, частота, форма колебаний, гармонический состав и т.д.) определяется , в основном, параметрами самой системы. Процесс получения сигналов требуемой формы и частоты называют генерированием электрических колебаний. С точки зрения математических моделей колебательные системы разделяют на линейные и нелинейные, автономные и неавтономные. Особый класс представляют автоколебательные системы или автогенераторы.
В радиопередатчиках систем связи автогенераторы применяют часто в качестве каскадов, создающие электромагнитные колебания несущей частоты (рис.1). Основное требование – это высокая стабильность генерируемой частоты и КПД. В СВЧ-диапазоне автогенераторы зачастую используют в качестве выходных каскадов передатчиков. Требования к таким автогенераторам аналогичны требованиям к усилителям мощности – обеспечение мощных колебаний при высоком КПД , выходной мощности и стабильности частоты.
1. Выбор схемы для проектирования
Выберем за основу для проектирования LC-генератора Хартлея на МОП транзисторе с индуцированным каналом схему на рис.1
Введём нагрузочный резистор в цепь стока и уберём микрофон и антенну. Полученная схема приведена на рис.2.
Рис.2 Схема для проектирования генератора.
В выбранной схеме рис.2 сопротивление R1 является времязадающим для плавности наростания напряжения параллельного колебательного контура , который состоит из конденсаторов С1 С2, варикапа VD1 и индуктивной катушки L с тремя выводами (на схеме показаны две идуктивности). Варикап также обеспечивает развязку контура по постоянному току.
2. Подбор активного элемента – МОП транзистора для генератора
МОП транзистор должен быть высокочастотным
fmax >12 МГц
Максимальный ток стока транзистора определим, учитывая что транзистор в открытом состоянии имеет падение напряжения примерно 1В:
Ic = (En -1) / RH т.е. Ic = 11 / 300 =37 мА(1)
Также максимальная мощность транзистора определяется из выражения:
Pmax = Ic * En = 37 *12 =444 мВт (2)
Напряжение сток исток:
UСИ >12B;
По этим параметрам подбираем высокочастотный МОП транзистор фирмы Philips типа BSD214. Его параметры:
fmax =15 МГц ;
Мощность Р =1,2Вт;
Пороговое напряжения U3И =1B;
Допустимое напряжение сток-исток транзистора UСИдоп =25В;
Допустимое напряжение сток-затвор транзистора UСЗдоп =30В;
Допустимое напряжение затвор-исток транзистора UЗИдоп =30В;
Максимальный ток стока транзистора Iдоп =50мА.
Данный тип транзистора работает только в режиме обогащения канала при малом пороговом напряжении и большом резонансном напряжении контура, поэтому можно считать режим его работы ключевым.
3. Расчёт спектра выходного сигнала генератора
Т.к. режим работы транзистора ключевой, малое пороговое напряжение и синусоидальное напряжение колебательного контура имеет амплитуду выше Еn>12B, то
скважность следования импульсов будет равна S=2 , форма выходного сигнала будут прямоугольные импульсы с периодом следования:
Т = 1 / fP = 1/ 12000000 = 83нс (3)
Время следования импульса:
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--