Расчет перестраиваемого генератора

Перестройка диапазона передатчика реализована с помощью перестраиваемого генератора стабилизированного с помощью кольца ФАПЧ. Схема перестраиваемый генератора представляет собой стандартную емкостную трехточку с включенным в контур варикапом. Поэтому расчет проводился по принципу расчета автогенератора, с использованием указаний по расчету из [1].

3.5.1 Расчет работы транзистора

Генератор должен перестраиваться от 105.5 до 110.5 МГц. По параметрам (рассчитанной частоте fS ) был выбран транзистор СВЧ транзистор средней мощности КТ602Г со следующими параметрами:

Мощность рассеиваемая на коллекторе P1 = 0.85 Вт.

Постоянная времени обратной связи tК = 300 пС.

Емкость коллектора не более С­К = 4 пФ.

Статический коэффициент усиления тока базы b0 = 20-80.

Напряжение коллектор эмиттер UКЭ_ДОП = 70 В

Для облегчения задачи проектирования, для питания коллекторной цепи зададимся уже существующим напряжением питания 20 В.

1. Для расчета зададимся фактором регенерации

G = 5.1;

2. Находим коэффициент разложения косинусоидального импульса g1 (q) и по таблицам определяем a1, ao, Cos q.

g1 = 1 / G = 0,196;

3. Напряжение на коллекторной нагрузке автогенератора:

UK=EK·x = 8,7;

3. Зная напряжение питания найдем первую гармонику коллекторного тока ik1 :

IK1=a1/aoIK0 = 0,2;

5. Зная величину первой гармоники найдем постоянную

5. Сопротивление коллекторной нагрузки:

rk= uk/ik1 = 44,6;

6. Задаемся величиной x так, чтобы обеспечить недонапряженный режим генератора. x= 0,44.

7. Мощность, подводимая к генератору:

Ро= Ек Iко =2,18 Вт;

8. Рассеиваемая на коллекторе мощность:

Рк= Ро – P1 = 1,32 Bт;

9. По известной величине фактора регенерации рассчитывается коэффи­циент обратной связи:

K=G/SoRK =;

10. Напряжение обратной связи :

Uб = uk К = В;

11. Входное сопротивление автогенератора :

rbx=

uб/iб1 = bоUБ/IK1 = 2.6 Ом;

где bо - статический коэффициент усиления тока базы.

12. Постоянная составляющая тока базы :

Iб0 = Iко / bо = А;

13. Смещение на базе :

еб= е'б- UБCosq = 0,54 В;

3.5.2 Расчет элементов колебательного контура.

Элементы колебательного контура автогенератора рассчитываются так, чтобы обеспечить найденные ранее сопротивление нагрузки автогенерато­ра rk и коэффициент обратной связи К.

1 .Определяется коэффициент включения контура в коллекторную цепь:

;

2. Реактивное сопротивление элемента колебательного контура между коллектором и эмиттером – X1:

X1=

рк

r =11,34 Ом;

3. Реактивное сопротивление контура между базой и эмиттером:

Х2= К X1 = 6,49 Ом;

4. Коэффициент включения нагрузки в контур автогенератора:

Ом;

5. Оставшиеся элементы контура определяются так:

ХL = r = 300 Ом ; Хсз = r - X2- Х3 = 282 Ом;

Схема автосмещения нужна затем, чтобы резисторы R1 и R2 при отсутствии колебаний удерживали транзистор в открытом состоянии. После самовозбуждения генератора за счет тока базы смещение автоматически должно измениться так, чтобы устано­вился режим с определенным ранее углом отсечки. Напряжение смещения в установившемся режиме определяется соотношением:

еб= EKR2/(R1+R2)-IБОR1R2(R1+R2). (1)

Задаемся величиной енач = Е R2 / (R1 +R2), (2)

где Е - напряжение источника питания автогенератора,

енач> е'б ; енач =(0,9 -

1,0) В.

После подстановки (2) в (1) получим:

R1=Ек(1-ЕБ/ЕНАЧ)/IБО = 3,24 кОм;

Далее из (2) находится R2 = 1,7 кОм; На принципиальной схеме R1 = R7 ; R2 = R8.

Расчет элементов схемы.

Расчет схемы элементов произведем на нижней частоте ПГ fН = 105,5 МГц.

Значения емкостей и индуктивности находятся из значений реактивных сопротивлений:

C21В.н = 132,9 пФ*; L9 = 452,6 нГн;

C20 = 2321,2 пФ;