Informatics Point

Информатика и проектирование

Расчет транзисторного автогенератора на основе трехточки

Автогенератором называется устройство, преобразующее энергию источника питания в энергию РЧ колебаний без возбуждения извне.

Основной тип генераторов, высокостабильных по частоте гармонических колебаний в радиопередатчиках, - кварцевый генератор (КГ). Большая добротность и эталонность используемых в КГ резонаторов определяют высокую стабильность частоты генерируемых колебаний. Кварцевые резонаторы работают на объемных типах акустических (механических) колебаний. Кварцевые генераторы реализуются на частотах примерно до 100 МГц - при использовании нечетных механических гармоник колебаний кварцевого резонатора.

Однако работа на высших гармониках связана с некоторым усложнением схемы автогенератора, ухудшает его шумовые свойства. Так как в данной работе передатчик работает в диапазоне частот от 320 до 400 МГц, то целесообразно сделать автогенератор на 10 МГц, и поставить после него два умножителя частоты: один на 5, другой на 8.

Расчет автогенератора начинаем с выбора транзистора, он должен удовлетворять условию: f0 < 0.5 fs. Выберем маломощный высокочастотный транзистор КТ306А, обладающий следующими параметрами:

h21э0 = 20, fр = 300 МГц, Ск = 5 пФ, Сэ = 4.5 пФ, Lэ = Lб =11 нГн, Ек = 9 В, Е’б = 0.3 B, rнас = 10 Ом (так как данный параметр отсутствует, мы взяли типовое значение этого параметра у транзистора, близкого по свойствам к данному). Допустимые параметры: Екбдоп = 15 В, Екэдоп = 10 В, Еэбдоп = 4 В, Iкдоп = 30 мА

1. Зададимся индуктивностью контура: Lк = 10 мкГн

2. Найдем емкость контура:

Из этой формулы найдем Ск/2 = Ск1= Ск2 = 140 пФ

Приведем это значение к нормали: Ск1= Ск2 = 150 пФ

3. Найдем размах импульса коллекторного тока:

iкmaxдоп = 0.3* Iкдоп = 9 мА

4. Выбираем угол отсечки установившегося режима равным θу = 70˚

5. Находим значения составляющих коллекторного тока:

6. Определим граничный коэффициент использования питающего напряжения:

7. Найдем амплитуду коллекторного тока:

Uк = ζ*Eк = 0.78*9 = 7 В

. Определим полезную мощность каскада:

Р1 = 0.5*Iк1* Uк = 0.5*3.924*10-3*7 = 0.0137 Вт

. Определим мощность, потребляемую от источника:

Р0 = Iк0* Ек = 2.268*9*10-3 = 0.02 Вт

. Определим мощность, рассеиваемую на коллекторе транзистора:

Рп = Р0 - Р1 = 0.02 - 0.0137 = 0.0067 Вт

. КПД каскада:

η= Р1/ Р0 = 68%

. Определим сопротивление коллекторной нагрузки:

Rэкв = Uк/ Iк1 = 7/3.924*10-3 = 1.8 кОм

. Найдем амплитуду напряжения первой гармоники:

Uб1 = iкmax/S*(1-cosθ) = 0.136 В

Ебу = Е’б - Uб1*cosθ = 0.25 В

Iб0 = Iк0/ h21э0 = 2.268*10-3/20 = 0.113 мА

. Делители напряжения R1 и R2 обеспечивают нужное смещение на транзисторе. Пусть Ебн =1.5 В

. Найдем напряжение, падающее на сопротивлении Rавт

ЕRавт = Ебн - Ебу = 1.5 - 0.25 =1.25 В

. Найдем постоянную составляющую тока эмиттера:

Iэ0 = Iк0 + Iб0 = (2.268 + 0.113)*10-3 = 2.38 мА

. Найдем значение сопротивления Rавт:

Rавт = ЕRавт/ Iэ0 = 1.25/2.38*10-3 = 525 Ом

. Рассчитаем постоянный ток делителя:

Iд0 = 10* Iб0 = 1.13 мА

. Теперь рассчитаем значения делителей напряжения:

R2 = Ебн/ Iд0 = 1.5/ 1.13*10-3 = 1.3 кОм

R1 = (Ек - Ебн)/ Iд0 = 6.6 кОм

. Рассчитаем блокировочные элементы.

Блокировочные элементы препятствуют протеканию переменного тока в цепь питания.

Выбираем величину блокировочных деталей из условий:

* Rэкв ≤ |XLбл|, тогда XLбл = 90 кОм -реактивное сопротивление индуктивности;

Rэкв/50 ≥ |XСбл|, тогда XСбл = 36 Ом - реактивное сопротивление емкости.

С другой стороны:

XLбл = ωр*Lбл

XСбл = 1/ ωр*Сбл

Найдем из этих соотношений значения блокировочных элементов.

Перейти на страницу: 1 2

Лучшие статьи по информатике

Расчёт электронно-дырочного перехода
Полупроводниковый диод, двухэлектродный электронный прибор на основе полупроводникового (ПП) кристалла. Понятие "Полупроводниковый диод" объединяе ...

Разработка контура регулирования давления смешанного газа на ГСС блока воздухонагревателей
Главным средством технического процесса, без которого невозможны высокие темпы дальнейшего роста производительности труда, является комплексная механизация ...

Расчет спутниковой передающей антенны
Требуется спроектировать и рассчитать антенну, в соответствии с приведёнными ниже техническими данными. Назначение: Бортовая спутниковая передающая ант ...

Меню сайта