Расчет электрического режима выходной цепи транзистора

 

Режим работы автогенератора – глубокий недонапряженный режим для обеспечения наименьшего влияния нестабильности напряжения питания. Угол отсечки коллекторного тока θ = 70⁰, коэффициенты Берга:

Постоянное напряжение на коллекторе:

Максимальная амплитуда коллекторного тока:

Постоянная составляющая коллекторного тока:

Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

Напряжение на выходе в критическом режиме:

Выходное напряжение в недонапряженном режиме:

Потребляемая мощность:

Колебательная мощность:

Максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе транзистора:

что не превышает постоянную максимальную допустимую мощность

рассеяния коллектора

Коэффициент полезного действия:

Сопротивление нагрузки транзистора:

Расчет предельной частоты по току

Рассчитаем статическую крутизну проходной характеристики:

10<11.8 следовательно транзистор подходит.

Расчет критического режима

Входное напряжение:

Коэффициент обратной связи:

Напряжение смещения на эмиттерном переходе:

Расчет колебательной системы схемы Клаппа

В диапазоне частот 3…30 МГц собственная добротность контура выбирается из диапазона 100–150  Считаем, что . С учетом сопротивления фильтра  в цепи питания, добротность контура составит:

 

Из условия  выбираем

 

Рассчитаем амплитуду колебаний у потребителя:

Характеристическое сопротивление контура выбирается из диапазона 100…500 Ом. Примем  

Резонансное сопротивление контура:

Коэффициент включения транзистора в контур:

Сопротивление и емкость конденсатора :

Сопротивление и емкость конденсатора С₃:

Сопротивление и емкость конденсатора С₁:

Для того что бы генератор был настроен на резонансную частоту, включим конденсатор переменной емкости С2.

 

Далее рассчитываем цепь связи с потребителем. Поскольку , то цепь связи можно подключить к коллектору транзистора.

Эквивалентное сопротивление потребителя:

Сопротивление конденсатора связи:

Индуктивность катушки:

Значение емкости связи :

Расчет цепи смещения.

Рассчитаем величину эквивалентного сопротивления автосмещения:

Сопротивление смещения в цепи эмиттера:

Рассчитываем напряжение фиксированного смещения:

Рассчитываем напряжение питания генератора:

Берем .

Далее рассчитываем параметры делителя R₁, R₂:

Емкость шунтирующего конденсатора  выбирается из двух условий:

1) условия устранения отрицательной обратной связи по высокой частоте за счет сопротивления автосмещения:

2) условия отсутствия прерывистой генерации:

Выберем стандартное значение .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ходе работы были спроектированы основные узлы радиопередатчика с АМ – модуляцией, а именно: усилитель мощности, автогенератор, умножитель частоты. Посчитано примерное количество буферных каскадов, и заданы требования для их проектирования.

    Получили следующие результаты:

Усилитель мощности построен на транзисторе по схеме с ОЭ, имеет выходную мощность 50 Вт, к.п.д. равен 80%.

    Автогенератор построен по схеме Клаппа, имеет выходную мощность 10,46 мВт и рабочую частоту 10 МГц.

    Умножитель частоты обеспечивает частоту на выходе равную 30 МГц.

 

Литература

 

1. Проектирование радиопередающих устройств: Учеб. Пособие для вузов / В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, И.А. Попов и др.; – М.: Радио и связь, 1984.

2. Воробьёв М.С. Устройства генерирования радиосигналов: Учебное пособие. – Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 1998.

3. Петров Б.Е., Романюк В.А. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах: Учебное пособие для вузов – М.: Высшая школа – 1989.

4. Чип и Дип – сайт для покупки приборов и электронных компонентов –

http://www.chipdip.ru/

 

 

Приложение А

Ведомость работы

	Формат	Обозначение	Наименование	Кол-во листов
			текстовые документы
1	A4	210700.2016.886 ПЗ КР	Пояснительная записка	25
2	A4	КТУР-410.01.07.02 Э3	Перечень элементов	1
			графические документы
3	А3	КТУР-410.01.07.01 Э1	Структурная схема	1
4	А3	КТУР-410.01.07.02 Э3	Усилитель мощности. Схема принципиальная электрическая	1
5	A3	КТУР-410.01.07.03 Э3	Умножитель частоты. Схема принципиальная электрическая	1
6	A3	КТУР-410.01.07.04 Э3	Автогенератор. Схема принципиальная электрическая	1