Курсовая работа: Проектирование передатчика
Рисунок 3.2 Уровень интермодуляционных искажений третьего и пятого порядка соответственно для усилителя класса АВ в зависимости от выходной мощности
3.1.2 Расчёт предоконечного усилительного каскада
Типичное значение выходного сопротивления микросхемы модулятора при напряжении питания Vcc = 6В, Rвых = 800Ом.
Входное и выходное сопротивления электромеханических фильтров в зависимости от исполнения имеют сопротивления от 600 до 4000 Ом, поэтому изготовить партию фильтров на заказ с сопротивлением 800Ом не составляет трудностей. Фильтр вносит среднее затухание в полосе пропускания около 1,5 дБ, что соответствует изменению выходного напряжения в Кфпч = 1/1,4 = 0,71 раза.
Отсюда вытекает первое условие, входное сопротивление предоконечного каскада должно иметь сопротивление не менее 600Ом.
Из всего вышесказанного вытекает необходимость в преобразовании сопротивления выхода фильтра в сопротивление входа транзисторного каскада.
Оптимальный уровень выходного сигнала предоконечного каскада должен быть в пределах 0,8В, минимальный ток – 8 мА, при этом входная мощность Pвх.ус = 6,4мВт. Мощность, передаваемая с выхода фильтра
Необходимый коэффициент усиления предоконечного каскада должен составлять
.
Для этого наилучшим образом подойдёт схема с общим коллектором в режиме A, однако из за того, что эмиттерный повторитель не усиливает напряжение, к его выходу подключим трансформатор, с коэффициентом передачи K = 8, основное предназначение которого – увеличение выходного напряжения до необходимого уровня, а так же создание противофазных напряжений для двух плеч оконечного усилителя. Смешение для рабочей точки будет подаваться только во время активной передачи. Для работы в данном диапазоне частот подойдёт практически любой транзистор, например BC547 (по параметрам аналог КТ315). Напряжение смещения на вход будет подаваться через резистивный делитель. При этом величина входного сопротивления очень велика и составляет десятки кОм, а выходного сопротивления – очень мала, что способствует лучшему согласованию выхода формирователя сигнала и основного усилителя.
Рисунок 3.3 Зависимость входного сопротивления транзистора BLW50F от частоты
3.2 Расчёт выходного согласующего устройства
При данном подходе на выходе усилительного каскада необходимо поставить лишь согласующую цепь, относительно широкополосную, чтобы без перестройки согласующей цепи можно было покрывать весь диапазон рабочих частот.
Нелинейность частотной характеристики согласующей цепи будет оказывать меньшее влияние на искажения СП АМ сигнала, так как полоса ОП АМ в несколько раз уже чем полоса пропускания согласующей цепи.
Для согласования выхода оконечного усилителя с нагрузкой будем использовать колебательный контур. Основное предназначение выходного ФНЧ – фильтрация высших гармоник, при этом критерии оптимальности для ФНЧ будут следующие:
1) Максимальная равномерность в полосе f = 6525…6685 кГц.
2) Общий уровень побочных гармоник не более 40дБ.
Входное активное сопротивление антенны 15 (Ом), индуктивное 60(Ом), выходное активное сопротивление транзистора – 50Ом, реактивным сопротивлением выхода в рабочем диапазоне частот можно пренебречь. (> 3,5 кОм)
В качестве элемента согласования выберем полосовой фильтр в виде П-образного звена.
Параметры звена:
Где R0 <R1 , и R0 <R2
Сопротивление источника сигнала R1 = 50Ом.
Сопротивление нагрузки R2 = 15Ом.
Рисунок 3.4 Зависимость КПД цепи согласования от сопротивления R0
Реактивное сопротивление входной ветви согласующего устройства должно быть равно 12,06 Ом.