3. Расчет возбудителя

Схема возбудителя с кварцевой стабилизацией.

Выбираем транзистор КТ312А.

Приведем параметры, применяемые при расчете:

Определим коэффициент обратной связи:

( – динамическое сопротивление кварца, – коэффициент регенерации, – нормированное управляющее сопротивление)

, где – фаза крутизны ,

– обобщенная расстройка –

– затухание кварца.

Для заданной частоты – 10,1 МГц – =10 пФ, = 80 Ом

Рассчитаем емкость , включенную между базой и эмиттером:

Тогда, емкость , включенная между эмиттером и коллектором, будет равна:

Вычисляем функцию угла отсечки:

– характеристическое сопротивление кварца ( =0,025 Гн)

– добротность кварца

По таблицам значений Берга, это значение соответствует .

Расчет коллекторной цепи возбудителя

Выбираем напряжение на коллекторе .

В генераторе необходимо развить мощность, требующуюся для возбуждения следующего каскада с учетом потерь в согласующей цепи:

1. Коэффициент использования коллекторного напряжения:

2. Амплитуда напряжения на коллекторе:

3. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

4. Амплитуда импульсов коллекторного тока:

.

5. Постоянная составляющая постоянного тока:

6. Эквивалентное сопротивление нагрузки, обеспечивающее рассчитываемый режим:

7. Мощность, потребляемая от источника питания:

8. Мощность, рассеиваемая на коллекторе:

При этом, мощность, рассеиваемая на коллекторе, меньше предельно допустимой.

9. КПД коллекторной цепи:

Расчет базовой цепи возбудителя

1. Находим предельную частоту транзистора, при которой коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером равен 1:

2. Рассчитываем время дрейфа транзистора:

3. Определим угол дрейфа на высшей частоте:

Т.к. угол дрейфа меньше , то считаем, что и .

4. Амплитуда переменного напряжения на переходе эмиттер-база:

5. Модуль коэффициента передачи напряжения с входа на переход эмиттер-база:

6. Амплитуда напряжения возбуждения:

7. Входное сопротивление:

8. Мощность возбуждения:

9. Первая гармоника тока базы:

11. Напряжение смещения, обеспечивающее заданный угол отсечки базового тока:

12. Сопротивление в цепи базового смещения, обеспечивающее заданное напряжение смещения R = 4590 Ом.

4. Расчет умножителя частоты

Для умножения частоты в 10 раз нужно выбрать угол отсечки .

При таком малом угле отсечки резко увеличивается ток возбуждения, падает КПД и выходная мощность, поэтому, чтобы получить необходимую для следующего каскада мощность приходится применять мощный транзистор КТ904А

Схема умножителя:

В расчете требуются 10-е коэффициенты Берга: и .

Умножитель должен на 10-й гармонике развивать мощность 0,06 Вт.

Расчет коллекторной цепи

Напряжение питания: .

1. Коэффициент использования коллекторного напряжения:

2. Коэффициент использования коллекторного напряжения на 10‑й гармонике:

3. Амплитуда напряжения на коллекторе:

4. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

5. Амплитуда десятой гармоники коллекторного тока:

6. Амплитуда импульсов коллекторного тока:

7. Постоянная составляющая постоянного тока:

8. Эквивалентное сопротивление нагрузки коллекторного контура на 10-й гармонике:

Расчет базовой цепи

1. Находим предельную частоту транзистора, при которой коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером равен 1:

2. Рассчитываем время дрейфа транзистора:

3. Определим угол дрейфа на высшей частоте:

Т.к. угол дрейфа меньше , то считаем, что и .

4. Амплитуда переменного напряжения на переходе эмиттер-база:

5. Модуль коэффициента передачи напряжения со входа на переход эмиттер-база:

по графику определяем .

6. Амплитуда напряжения возбуждения, требуемая от источника возбуждения:

7. Входное сопротивление:

8. Мощность возбуждения:

9. Первая гармоника тока базы:

10. Реальная величина тока базы:

11. Напряжение смещения, обеспечивающее заданный угол отсечки базового тока:

Колебательный контур, на который нагружен транзистор, должен при частоте 100 МГц иметь эквивалентное сопротивление 1650 Ом:

Рассчитаем емкость и индуктивность:

Индуктивность на входе: