Реферат: Расчет радиопередатчика с ЧМ модуляцией

1.6 Усилители и согласующие цепи

Усилители необходимы, чтобы обеспечить требуемую мощность возбуждения каскадов, следующих за ними. Их необходимость определяется схемами реализации всех каскадов.

Согласующие цепи делятся на входные, выходные и межкаскадные.

Входная согласующая цепь преобразует входное сопротивление активного элемента в сопротивление возбуждения (сопротивление необходимое для нормальной работы возбудителя) при этом от возбудителя передается максимальная мощность. Так же входная согласующая цепь играет роль фильтра, обеспечивающего гармоническую форму напряжения или тока на входе активного элемента.

Выходная согласующая цепь преобразует сопротивление нагрузки усилителя в критическое сопротивление на выходных электродах активного элемента, которое требуется для получения оптимального режима работы усилителя. Также выходная цепь применяется для фильтрации выходного напряжения активного элемента от высших гармонических составляющих.

Межкаскадные согласующие цепи применяются в многокаскадных радиопередатчиках для преобразования входного сопротивления АЭ последующего каскада в оптимальное сопротивление на выходных электродах АЭ предыдущего каскада.

1.7 Связь с антенной

В диапазоне коротких волн используется очень большое количество разнообразных антенн направленных и ненаправленных. Для обеспечения работы антенны в диапазоне частот необходимо использоваться антенно – согласующее устройство связь с которым осуществляется фидером. Фидер предназначен для передачи высокочастотной энергии от источника к нагрузке. Исходя из технического задания в качестве фидера может использоваться коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом, например РК-75.

2. РАСЧЕТ КВАРЦЕВОГО АВТОГЕНЕРАТОРА

2.1 Схема автогенератора

Схема автогенератора изображена на рисунке 4, рабочая частота автогенератора 3125 кГц. В качестве активного элемента в схеме автогенератора будет применен биполярный транзистор КТ 315Б, т.к. он обеспечивает требуемую выходную мощность и может работать на рассчитываемой частоте. Параметры транзистора приведены в ПРИЛОЖЕНИИ 1.

Рис. 4.

Автогенератор представляет собой емкостную трёхточку, которая образована транзистором VT1, кварцевым резонатором ZQ1, выполняющим роль индуктивности, и конденсаторами С2 и С3. Резисторы R1, R2, R3 обеспечивают внешнее и автоматическое смещение для транзистора. Конденсатор С1 служит для блокировки резистора R3 на рабочей частоте, что исключает отрицательную обратную связь. Дроссель L _к включен для того, чтобы не зашунтировать трёхточку через источник питания E_к .

2.2 Расчёт по постоянному току.

Задаём постоянную составляющую коллекторного тока I_К0 ,напряжение между коллектором и эмиттером Е_КЭ и напряжение на эмиттере Е_Э исходя из рекомендаций, в которых I_К0 = (3 …10) mA, Е_КЭ = (3…10) B и Е_Э = (2…3) B.

I_К0 = 5 mA, Е_КЭ = 7 B и Е_Э = 2 B.

Рассчитываем сопротивление автосмещения в эмиттерной цепи

R₃ =Е_Э / I_К0 = 2/ 5 ∙ 10^-3 = 400 Ом

Выбираем стандартное значение сопротивления R₃ = 430 Ом.

Рассчитываем напряжение источника питания

E_K = Е_КЭ + Е_Э = 7 + 2 = 9 B.

Определяем ток базы

I_Б0 = I_К0 /β₀ =5 ∙ 10^–3 / 100 = 50 мкА,

где β₀ – коэффициент передачи тока транзистора.

Задаём ток делителя напряжения цепи фиксированного смещения

I_ДЕЛ = (10…20) ∙ I_Б0 = 10 ∙ 50 ∙10^-6 = 500 мА.

Определяем сопротивление делителя напряжения

R_ДЕЛ = R₁ + R₂ =E_K / I_ДЕЛ = 9 / 500 ∙ 10^-6 = 18 кОм.

Определим напряжение смещения на базе транзистора

Е_Б = Е_Э +0.7 = 2 + 0.7 = 2.7 В.

Найдем значения сопротивлений R₁ и R₂

R₁ = Е_Б / I_ДЕЛ = 2.7 / 500 ∙ 10^-6 = 5.4 кОм,

R₂ = R_ДЕЛ – R₂ = 18 – 5.4 = 12.6 кОм.

Выбираем стандартные значения сопротивлений R₁ и R₂ :

R₁ = 5.6 кОм, R₂ = 12 кОм.

2.3 Расчёт по переменному току.

Определяем крутизну транзистора:

S = ,

где - высокочастотное сопротивление базы, - сопротивление эмиттерного перехода.

= τ_К / С_К = 500 ∙ 10^-12 / 7 ∙ 10^-12 = 71.43 Ом,

где τ_К – постоянная времени цепи обратной связи, С_К – ёмкость коллекторного перехода

= 26 / I_К0 = 26 / 5 = 5.2 Ом.

S = 100 / ( 71.43 + 100 ∙ 5.2) = 169 мА/В.

Зададим коэффициент регенерации G_P = (3…7) = 5 и определим управляющее сопротивление

R_У = G_P / S = 5 / 169 ∙ 10^-3 = 29.6 Ом.

Зададим коэффициент обратной связи автогенератора К^’ _ОС = С₃ / С₂ = 1 и вычислим реактивное сопротивление емкости С₃

X₃ = == 27.5 Ом,