- •Проектирование связного передатчика с чм Пояснительная записка
- •Содержание
- •Техническое задание на проектирование Вариант №15
- •1.Обоснование функциональной схемы, ее эскиз, расчет
- •2.Расчет оконечного каскада
- •2.1.Выбор транзистора для оконечной ступени передатчика
- •2.2Расчет коллекторной цепи транзистора
- •2.3. Расчет входной цепи
- •2.5. Расчет цепи смещения базы ок
- •3. Расчет схемы связи оконечного каскада с нагрузкой
- •4.Расчет фильтра нижних частот
- •2.4. Расчет цепи питания ок
- •5 Расчет автогенератора
- •5.1.Выбор транзистора для автогенератора
- •5.2 Расчет автогенератора
- •5.3.Расчет элементов колебательного контура
- •5.4 Расчет цепи автосмещения
- •6.Расчет модулятора
- •Список использованных источников.
2.Расчет оконечного каскада
2.1.Выбор транзистора для оконечной ступени передатчика
В
задании на курсовое проектирование
указывается колебательная мощность на
входе фидера, соединяющего передатчик
с антенной - РФ.
Но между фидерным разъемом и коллекторной
цепью транзистора стоит цепь связи,
трансформирующая сопротивление фидера
и ослабляющая внеполосные излучения
передатчика, примем величину КПД цепи
связи
,
тогда мощность, на которую следует
рассчитывать ГВВ равна:
(3).
Из данных таблицы 3.1 [1] выбираем подходящий транзистор 2Т951А с параметрами:
Таблица 1.Параметры транзистора 2Т951А
|
Параметр |
Пояснение |
Значение |
|
rб |
Сопротивление материала базы |
0,5, Ом |
|
rэ |
Стабилизирующее сопротивление в цепи эмиттера |
0,2, Ом |
|
Rуе |
Сопротивление утечки эмиттерного перехода |
0,1, кОм |
|
|
Коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером ОЭ на постоянном токе |
39 |
|
fт |
Граничная частота передачи по току в схеме с ОЭ |
251 МГц |
|
Ск |
Барьерная ёмкость коллекторного перехода при соответствующем напряжении Ек |
65 пФ |
|
Сэ |
Барьерная ёмкость эмиттерного перехода при соответствующем напряжении Еэ |
600, пФ |
|
Lэ |
Индуктивность вывода эмиттера транзистора |
3,8, нГн |
|
Lб |
Индуктивность вывода базы транзистора |
3,2, нГн |
|
Lк |
Индуктивность вывода коллектора транзистора |
1,3…3,2, нГн |
|
Eкэ доп |
Предельное напряжение на коллекторе |
60, В при Екб имп |
|
Eк доп |
Допустимое значение питающего напряжения на коллекторе |
28, В |
|
Eбэ доп |
Допустимое значение обратного напряжения на эмиттерном переходе |
4, В |
|
Iк0 доп |
Допустимое значение постоянной составляющей коллекторного тока |
5, А |
|
Iб0 доп |
Допустимое значение постоянной составляющей базового тока |
1,0, А |
|
Кp |
Коэффициент усиления по мощности |
5…25 |
|
|
Коэффициент полезного действия |
60…80, % |
|
Ек |
Напряжение коллекторного питания при эксперименте |
28, В |
|
Рн |
Мощность отдаваемая транзистором |
25 Вт |
2.2Расчет коллекторной цепи транзистора
Электрический
расчет коллекторной цепи производится
в критическом режиме

Расчет выполняется в соответствии с указаниями на стр.98-99 [2]
1.Амплитуда
первой гармоники напряжения на коллекторе

,
где
,
Ек следует подставлять уменьшенное
относительно Еп на 0,1-0,5 В, что связано
с потерями по постоянному току в
блокировочном дросселе.
2.Максимальное напряжение на коллекторе не должно превышать допустимого:
,

3.Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

4.Постоянная составляющая коллекторного тока

5.Максимальный коллекторный ток:
,
где

6.Максимальная мощность, потребляемая от источника коллекторного питания:

7.Коэффициент полезного действия коллекторной цепи

8.Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора:

Сопротивление коллекторной нагрузки

2.3. Расчет входной цепи
При
расчете входной цепи предполагается,
что между базовым и эмитерным выводами
транзистора по ВЧ включен резистор
,
а между коллекторным и базовым – резистор
СопротивленияRдоп
и Rбк
выбирают так, чтобы выровнять постоянные
времени эмиттерного перехода в закрытом
и открытом состояниях. Добавочное
сопротивление
одновременно снижает максимальное
обратное напряжение на закрытом
эмиттерном переходе и повышает
устойчивость работы генератора. Схема
включения добавочных резисторов
представлена на рис.2. В реальных схемах,
на частотах
,
,
можно не ставить Rдоп
и Rбк
, однако в
расчетных формулах необходимо учитывать.



Рис.2. Схема включения

1.Амплитуда тока базы определяется соотношением:

где коэффициент равен:



2.Напряжение смещения на эмиттерном переходе при = 90 находится как:

Где Еотс = 0,7 В (для кремниевого транзистора).

3.Значение максимального обратного напряжения на эмиттерном переходе определяется формулой:


По результатам видно. что полученное значение не превышает допустимое значение (Uбэ доп = 4 В)
4.Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов.

5.Рассчитаем параметры эквивалентной схемы входного сопротивления транзистора при включении с общим эмиттером (рис.3):

Рис.3. Эквивалентная схема входного сопротивления транзистора
При расчёте входной индуктивности необходимо добавить к Lэ ещё 5 нГн с учётом погонной индуктивности соединительного проводника с кристаллом, тогда получим:



При расчёте rвх оэ необходимо учесть, что Ска = Ск/2, а к Lэ также добавляется погонная индуктивность 5 нГн.





6.Активная составляющие комплексного входного сопротивления транзистора

7.Расчёт входной мощности транзистора:

8.Расчёт коэффициента усиления по мощности транзистора

После выполнения расчёта входной (базовой) и коллекторной цепи транзистора (при наихудших условиях) видно, что в выбранном режиме транзистор может обеспечить требуемую мощность 7 Вт на выходе передатчика с Kp =8,75, имеет при этом достаточно высокий КПД 67%.
Мощность рассеиваемую в транзисторе находят следующим образом:
Ррас Рк max +Рвх = 4,263 + 1,027 = 5,29 Вт.

