6. Предварительный усилитель

Мощность входного сигнала составляет 20мВт, выходная мощность 1,5Вт. Необходимо поставить усилитель мощности. В настоящее время широко применяются бестрансформаторные двухтактные усилители мощности. Структурная схема такого усилителя:

Здесь ФИ – фазоинверсный каскад предварительного усиления, УМ – двухтактный каскад усиления мощности. Фазоинвертор преобразует несимметричный сигнал в два сигнала, которые имеют равные, но противоположно направленные относительно оси времени амплитуды. Каскаду предоконечного усиления всегда предшествует фазоинвертор.

Фазоинвертор можно построить на комплементарных транзисторах:

Использование комплементарной пары транзисторов позволяет инвертировать фазу входного сигнала на 180° на первом выходе.

Выходной каскад усилителя мощности, подключаемый к выходам ФИ:

Достоинства такого каскада: можно использовать мощные транзисторы одного типа проводимости. При использовании двухполярного источника питания возможно непосредственное подключение нагрузки, что позволяет обойтись без разделительного конденсатора на выходе, который обычно имеет большую емкость и габариты.

Однако, в усилителях мощности, реализуемых по такой структурной схеме, не достижим высокий КПД, так как в ФИ необходимо использовать режим класса А. Лучше использовать двухтактные бестрансформаторные усилители мощности, выполненные на комплементарных транзисторах – бустеры. Но в работе не стоит задача максимизировать КПД предусилителя, поэтому остановимся на уже рассмотренном варианте.

7. Формирователь чм сигнала

Формирование ЧМ колебаний в передатчиках осуществляется прямым методом. В качестве управляющих элементов обычно используются варикапы. Варикапы способны под действием напряжения сигнала изменять свою емкость.

Пример схемы формирователя ЧМ сигнала:

Автогенератор собран по схеме емкостной трехточки. Положительная обратная связь создается емкостным делителем С₁, С₂. Резонансная частота контура определяется в основном элементами L₁, C₃. Варикап подключен параллельно емкости делителя с помощью емкости связи. С целью ослабления дестабилизирующего влияния на частоту изменений режима автогенератора емкость делителя выбирается обычно существенно большей емкости контура.

Достоинством данной схемы является малая амплитуда напряжения радиочастоты на варикапе.

Эта схема реализуется на относительно низких частотах. Чтобы получить в итоге нужную девиацию частоты, далее нужно поставить набор умножителей частоты.

8. Расчет промышленного кпд

Промышленный коэффициент полезного действия представляет собой отношение номинальной мощности к общей мощности, потребляемой устройством.

В нашем случае общая потребляемая мощность складывается из выходной мощности оконечного каскада, мощности накала лампы, выходной мощности предоконечного каскада и выходной мощности предусилителя.

Рассчитаем мощность накала лампы:

Остальные составляющие общей мощности уже рассчитаны ранее:

Мощность, потребляемая предусилителем, очень мала по сравнению с мощностями, потребляемыми оконечным, предоконечным каскадами и лампой, поэтому этим значением можно пренебречь.

Промышленный КПД: