Радиопередатчик с ЧМ

Импульсный максимальный ток коллектора:

Частота единичного усиления по току:

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер:

Коэффициент усиления по току:

Барьерная ёмкость коллекторного  перехода:

Постоянная времени цепи обратной связи:

 

Высота импульса коллекторного  тока находится из условия:

 

Напряжение питания коллекторной цепи:

 

Параметр регенерации:

Угол отсечки 

.

Амплитуда первой гармоники  коллекторного тока:

 

Амплитуда постоянной составляющей коллекторного тока:

 

 

 

Сопротивление базовой области:

 

Входное сопротивление:

Крутизна коллекторного  тока:

 

Амплитуда коллекторного  напряжения:

 

Эквивалентное сопротивление  нагрузки:

 

Расчёт  , , :

 

 

Коэффициент передачи цепи обратной связи:

 

 

 

 

Необходимо выполнение условия:

Условие выполняется.

Амплитуда возбуждения:

 

Мощность первой гармоники:

 

Рассеиваемая мощность на коллекторе:

 

Необходимо выполнение условия:

Условие выполняется.

Расчёт резонансной системы:

Ненагруженная добротность  и коэффициент, определяющий нагруженную  добротность:

Нагруженная добротность:

 

Проводимости:

 

 

Сопротивление нагрузки:

 

 

Вспомогательную величина:

 

Реактивное сопротивление  базовой цепи:

 

Элементы резонансной  системы:

 

  

  

  

  

Расчёт  :

  

  

  

  

  

 

  

Напряжение смещения:

 

Эмиттерное сопротивление:

 

Постоянный ток базы и  эмиттера:

  

  

Ток базового делителя напряжения:

  

Напряжение питания автогенератора:

  

Суммарное сопротивление  делителя напряжения:

  

Сопротивление из условия:

Сопротивления базового делителя:

 

Сопротивление :

 

Постоянная времени цепи эмиттера:

Ёмкость в цепи эмиттера:

 

Для осуществления перестройки  генератора емкость С3 разбивается  на 2 емкости. Параллельно одной из емкостей включается варикап со схемой управления.

Варикап КВ106А:

Емкость варикапа при

Допустимое напряжение на варикапе

Добротность

Ток варикапа .

Режим работы варикапа:

Смещение 

Максимальное напряжение на варикапе

Для кремниевого варикапа контактный потенциал 

Емкость варикапа в рабочей  точке:

 

Суммарная ёмкость резонансной  системы:

 

 

Максимально возможная девиация частоты при данных параметрах:

 

Коэффициент включения p₂ находиться из уравнения:

Амплитуда переменного напряжения на варикапе:

 

Коэффициент включения p₁:

 

Амплитуда управляющего напряжения:

 

Коэффициент нелинейности регулировочной характеристики:

 

Требования к нелинейности выполнены:

 

 

 

Номиналы емкостей:

   

   

Ток делителя:

 

Суммарное сопротивление  делителя:

 

Номиналы сопротивлений  делителя:

 

 

 

Блокировочная емкость:

 

Выбираем сопротивление  емкости в 100 раз меньше полученного:

 

 

 

 

 

 

6.4 Расчёт опорного генератора.

Частота опорного генератора:

Опорный автогенератор с  кварцевыми резонаторами (КР), работающими  на основной частоте, обычно строятся по емкостной трехточечной схеме  с КР между коллектором и базой [1].

Воспользуемся методикой  расчета кварцевых автогенераторов  из [1] и материалом из [3]. Как оговорено  выше, рассчитаем ОГ на частоту 10 МГц. При  использовании биполярных транзисторов стабильность частоты выше, чем при  полевых транзисторах [1].

Принципиальная схема  ОГ с кварцевой стабилизацией  изображена на рисунке 7.

Рис. 8 – Принципиальная схема кварцевого ОГ

 

Выбор транзистора производится из условия:

Данному требованию отвечает транзистор КТ391В-2:

Максимальная мощность рассеиваемая коллектором:

Максимальный импульсный ток коллектора:

Граничная частота усиления по току:

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер:

 

Коэффициент усиления по току:

Барьерная ёмкость коллекторного  перехода:

Постоянная времени цепи обратной связи:

Высота импульса коллекторного  тока находится из условия:

 

Напряжение питания коллекторной цепи:

 

Параметр регенерации:

Угол отсечки 

.

Амплитуда первой гармоники  коллекторного тока:

 

Амплитуда постоянной составляющей коллекторного тока:

 

Сопротивление базовой области:

 

Входное сопротивление:

Крутизна коллекторного  тока:

 

Амплитуда коллекторного  напряжения:

 

Эквивалентное сопротивление  нагрузки:

 

Расчёт  , , :

 

 

Коэффициент передачи цепи обратной связи:

 

Необходимо выполнение условия:

Условие выполняется.

Амплитуда возбуждения:

 

Мощность первой гармоники:

 

Рассеиваемая мощность на коллекторе:

 

Необходимо выполнение условия:

Условие выполняется.

Расчёт резонансной системы:

Параметры кварцевого резонатора:

Круговая частота кварцевого резонатора:

Параметр затухания:

 

Параметр  для кварцевого резонатора находиться как минимальный корень уравнения:

Активное сопротивление  кварца:

 

Реактивное сопротивление:

 

Емкости резонансной системы:

 

 

 

 

Проводимости:

   

   

Ненагруженная добротность  резонансной системы определяется добротностью емкостей в ее составе:

Нагруженная добротность:

 

Сопротивление нагрузки:

 

Расчёт  :

  

  

  

  

  

  

Напряжение смещения:

 

Эмиттерное сопротивление:

 

 

Постоянный ток базы и  эмиттера:

  

  

Ток базового делителя напряжения:

  

Напряжение питания автогенератора:

  

Суммарное сопротивление  делителя напряжения:

  

Сопротивление из условия:

Сопротивления базового делителя:

 

Сопротивление :

 

Постоянная времени цепи эмиттера:

 

Ёмкость в цепи эмиттера:

 

ТКЧ данного кварцевого резонатора:

Рассчитаем допустимый по нестабильности частоты температурный  диапазон. Если требуемая относительная  нестабильность частоты  , то максимально допустимое изменение температуры кварцевого резонатора . Данный температурный диапазон гораздо меньше требуемого, следовательно, передатчик следует эксплуатировать в термостатирующей камере.

В качестве фильтра нижних частот выбирается пропорционально – интегрирующий фильтр.

 

6.5 Расчёт фильтра.

Передаточная функция  фильтра

Форсирующее звено используется для корректировки, а инерционное – для лучшей точности системы ФАПЧ.

Рис. 9 -  Схема электрическая  принципиальная ФНЧ.

 

 

 

Соотношение

Соотношения параметров ФНЧ  выбирают по графику на рисунке 9.

Рис. 9 – График соотношений параметров фильтров

 

Из рисунка 9 найдём Т_у и m:

;

Постоянная времени фильтра: