Радиопередатчик базовой станции

Кр= К`р * (f'/f)2 * (Еп/Е`к )2 * (Р`н / Рн),

где К`р, f', Е`к , Р`н - экспериментальные параметры транзистора;

К`р =3

Еп = 24 В - напряжение питания;

f в= 960 МГц - верхняя частота рабочего диапазона;

Кр= 3* (2000*106/960*106)2 * (24/28)2 * (15/9,48) ? 15,14.

Найдем мощность на входе ПОК:

Рвх пок=Рпок/ Кр=9,48 /15,14=0,63 Вт.

2Т962А

В соответствии с [11], 2Т962А - транзистор кремниевый эпитаксиально-планарный структуры n-p-n генераторный. Предназначен для применения в УМ, умножителях частоты и АГ на частотах 400…1000 МГц в схеме с ОБ при напряжении питания 24 В. Внутри корпуса имеется согласующее LC-звено.

Для начала сделаем проверку:

fв=fT/h21э0=1400*106/4,4?318 МГц

Тогда, f'> fв и fв> fв

Следовательно, рассчитаем предварительный коэффициент усиления транзистора, чтобы примерно определить мощность на входе ПОК:

Кр= К`р * (f'/f)2 * (Еп/Е`к )2 * (Р`н / Рн),

где К`р, f', Е`к , Р`н - экспериментальные параметры транзистора;

К`р =4,7

Еп = 24 В - напряжение питания;

f в= 960 МГц - верхняя частота рабочего диапазона;

Кр= 4,7* (1000*106/960*106)2 * (24/28)2 * (10/9,48) ? 3,95.

Найдем мощность на входе ПОК:

Рвх пок=Рпок/ Кр=9,48 /3,95=2,4 Вт.

2Т988А

В соответствии с [11], 2Т988А - транзистор кремниевый эпитаксиально-планарный структуры n-p-n генераторный. Предназначен для применения в генераторах и усилителях в схеме с ОБ в непрерывном и импульсном режиме в полосе частот 700…1000 МГц при напряжении питания 24 В.

Для начала сделаем проверку:

Для данного транзистора нет справочных данных fT и h21э0. Возьмем эти значения у транзисторов того же диапазона, имеющих одинаковые Кр.

fв=fT/h21э0=1400*106/4,4?318 МГц

Тогда, f'> fв и fв> fв

Следовательно, рассчитаем предварительный коэффициент усиления транзистора, чтобы примерно определить мощность на входе ПОК:

Кр= К`р * (f'/f)2 * (Еп/Е`к )2 * (Р`н / Рн),

где К'р, f', Е`к , Р`н - экспериментальные параметры транзистора;

К`р дБ=6 дБ Переведем в разы: К`р =100,1*К'рдБ=100,1*6?4

Еп = 24 В - напряжение питания;

f в= 960 МГц - верхняя частота рабочего диапазона;

Кр= 4* (1000*106/960*106)2 * (24/28)2 * (17/9,48) ? 5,72.

Найдем мощность на входе ПОК:

Рвх пок=Рпок/ Кр=9,48 /5,72=1,66 Вт.

Как видно из расчета, наибольший Кр из трех транзисторов имеет 2Т948Б. Будем использовать этот транзистор в ПОК.

Выходная мощность предварительного каскада усиления (ПКУ) с учетом потерь в ЦС зцс = 0,8 равна:

Рпку=Рвх пок/ зцс = 0,63 /0,8=0,79 Вт.

В предварительных каскадах усиления (ПКУ), следующих непосредственно за возбудителем передатчика, тоже применяются однотактные схемы усилителя. Нагрузкой каскада является ФНЧ в виде П-цепочки. Чтобы по максимуму «выжать» коэффициент усиления, лучше работать при и=1800. Режим работы - граничный.

ПКУ недоиспользуется по мощности на 20%.

Р`н >1,2* Рпку=1,2*0,63=0,76 Вт.

Для ПКУ нужно подбирать транзистор с мощностью не менее 0,76 Вт.

Из таблицы 1 для применения в ПКУ подходит 2Т919В. Транзисторы 2Т963А-2, А653А-5 не подходят из-за Еп<24 В и больших рабочих частот. Надо отметить, что в ПОК и в маломощных ПКУ напряжение питания Еп желательно выбирать равным Еп ОК, чтобы не использовать гасящее сопротивление, включаемое в коллекторную цепь.

2Т919В

В соответствии с [11], 2Т919В - транзистор кремниевый эпитаксиально-планарный структуры n-p-n генераторный. Предназначен для применения в УМ, умножителях частоты и АГ в диапазоне 700…2400 МГц в схеме с ОБ.

Для начала сделаем проверку:

fв=fT/h21э0=2400*106/8?300 МГц

Тогда, f'> fв и fв> fв

Следовательно, рассчитаем предварительный коэффициент усиления транзистора, чтобы примерно определить мощность на входе ПКУ:

Кр= К`р * (f'/f)2 * (Еп/Е`к )2 * (Р`н / Рн),

где К'р, f', Е`к , Р`н - экспериментальные параметры транзистора;

К`р = 7

Еп = 24 В - напряжение питания;

f в= 960 МГц - верхняя частота рабочего диапазона;

Кр= 7 * (2000*106/960*106)2 * (24/28)2 * (0,8/0,76) ? 23.

Найдем мощность на входе ПКУ:

Рвх пку=Рпку/ Кр=0,79/23=0,03 Вт.

Каскадов усиления больше не требуется, потому что с помощью трех усилительных каскадов можно получить требуемую мощность на входе УМ Рвыхвоз=0,5…0,1 Вт.

Вывод: тракт усиления мощности состоит из трех однотактных одномодульных транзисторных каскадов (рис.16).

рис .16Функциональная схема УМ



Глава 5. Расчет функциональных узлов проектируемого радиопередатчика

5.1 Расчет буферного усилителя

Для того чтобы уменьшить дестабилизирующее влияния на ОГ последующих каскадов, нужно после него поставить буферный усилитель, обладающий большим входным сопротивлением. Чем больше будет входное сопротивление следующего за ОГ каскада, тем меньше энергии туда будет поступать из колебательного контура, тем легче обеспечить выполнение условия баланса амплитуд, а значит, самовозбуждения АГ. АГ должен работать на стабильную нагрузку, неизменную во времени.

В качестве буферного усилителя (БУ), как правило, используют усилитель на маломощном полевом транзисторе (ПТ). При расчете БУ угол отсечки выбирается равным углу отсечки в установившемся режиме автоколебаний АГ, т.е. и=700, режим работы - недонапряженный. В данном случае используется резонансное построение усилителя, колебательный контур при этом настроен на частоту, равную частоте ОГ f=fоп=13 МГц [7].

Так как ПТ - прибор, управляемый напряжением, то при выборе транзистора необходимо обращать внимание на крутизну характеристики, от которой, в свою очередь, зависит его коэффициент усиления. ПТ позволяет получить большое усиление при достаточной устойчивости работы усилителя.

Стоит отметить, что буферные усилители, так же как и ОГ, нуждаются в стабилизированном напряжении питания. Желательно применить отдельный выпрямитель.

Подробно изучив справочники [13, 14], составим таблицу 2 сравнения подходящих для расчета полевых транзисторов.



Таблица 3

Тип транзистора	Диапазон частот, МГц	f`, МГц	S,	fт, МГц	Ic нач, мA	Ррас , мВт	Кр (К`р)	Е`к , В	Схема вкл.
КП322А	? 400	400	3,2…6,3	450	5…42	200	12 дБ	10	С двумя затворами
КП323А-2	? 400	400	5,8	470	12	100	12 дБ	10	ОИ
КП329А	? 200	200	3	300	1	250	18 дБ	10	ОИ
2П333А	? 200	200	5,8	270		250	18 дБ	10	ОИ
2П335А-2	? 400	400	5,8	450	25	100	2 дБ	15	ОИ
КП341А	? 400	400	30	480	20	150	12 дБ	5	ОИ

Лучше всего использовать транзистор КП341А. Он имеет неплохой коэффициент усиления по мощности К`р, и у него напряжение питания равно стандартному значению 5 В, отдаваемое выпрямителем. Нет необходимости в гасящем сопротивлении.

КП341А

В соответствии с [13, 14], КП341А - транзистор кремниевый эпитаксиально-планарный полевой с затвором в виде p-n перехода и каналом n-типа. Предназначен для применения во входных каскадах усиления. Корпус металлокерамический с гибкими выводами.

Для начала сделаем проверку:

fв=fT/S =480*106/30?16 МГц

Тогда, f'> fв и f<fв

Следовательно, в расчетную формулу ориентировочного К`р транзистора вместо f подставляем fв:

Кр= К`р * (f'/ fв)2 * (Еп/Е`к )2 * (Р`н / Рн),

где К`р, f', Е`к - экспериментальные параметры транзистора;

К`р дБ=12 дБ Переведем в разы: К`р =100,1*К'рдБ=100,1*12?16;

Еп = 5 В - напряжение питания;

f = 13 МГц - рабочая частота;

Кр= 16* (400*106 /16*106)2 ? 25.

Исходные данные

Параметры идеализированных статистических характеристик:

S=30 - крутизна;

Еотс=3 В - напряжение отсечки тока стока;

rнас=5 Ом - сопротивление насыщения.

Высокочастотные параметры:

fT=480106 Гц - граничная частота передачи по току в схеме с ОИ;

Сзи=3,810-12 Ф - емкость затвор-исток (входная емкость);

Ссз=110-12 Ф - емкость сток- затвор (проходная емкость);

Сск=1,610-12 Ф - емкость сток-исток (выходная емкость).

Допустимые параметры:

Ес доп=15 В - предельное напряжение стокового питания;

Езс доп =10 В - предельное напряжение затвор-исток;

Iс нач =2010-3А - начальный ток стока;

f = 13106 Гц - рабочая частота.

Тепловые параметры:

Ррас=150 мВт - постоянно рассеиваемая мощность, при t = +60…+125 0С снижается линейно на 2мВт/0С.

Экспериментальные параметры:

Экспериментальные параметры транзистора были получены в заводских условиях при работе в максимально допустимом режиме: на экспериментальной частоте f`=400106 Гц и при напряжении питания Е`спит =5 В были получены экспериментальная полезная мощность Р`н =150 мВт и коэффициент усиления по мощности К`р=12дБ. В отличие от заводских испытаний в реальной жизни такие параметры невозможно получить из-за нестабильного питания, работы на рассогласованную нагрузку.

Электрический расчет режима работы транзистора состоит из двух частей - расчет выходной (стоковой) цепи и расчет входной цепи.

Расчет стоковой цепи

Режим работы - недонапряженный класса С. игр =700 или и=1,22 [рад].

В последующие расчетные соотношения входят коэффициенты Берга для и=1,22 [рад]:

б0(и)=0,25 б1(и)=0,44 б2(и)=0,29

г0(и)=0,17 г1(и)=0,2

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Коэффициент использования напряжения, соответствующий ННР, о:

, где

Рvt=0,11 Вт - колебательная мощность на выходе уже с учетом недоиспользования транзистора по мощности в целях надежной работы;

- крутизна граничной линии;

Подставляя все известные значения в формулу, получим 0,88.

Тогда, о = 0,9огр=0,90,88=0,8.

2. Амплитуда напряжения на стоке Uс1:

Uс1= огрЕспит=0,85=4 В;

Есmax= Еспит+ Uс1=5+4= 9 B - максимальное значение стокового напряжения;

Есmin= Еспит - Uс1=5-4= 1 B - минимальное значение стокового напряжения;

Делаем проверку допустимости режима работы УМ:

Есmax< Ес доп (9 В<15 В) Следовательно, ННР работы УМ допустим.

3. Амплитуда первой гармоники стокового тока Iс1:

.

4. Постоянная составляющая стокового тока Iс0:

;

5. Высота импульса стокового тока Iс max:

;

6. Амплитуда второй гармоники стокового тока Iс2:

.

7. Максимальная мощность, потребляемая от источника питания Р0:

Р0= Еспит Iс0 = 50,03=0,15 Вт.

8. Максимальная мощность потерь на стоке Рс:

Рс=Р0 - Рvt =0,15 - 0,11= 0,4 Вт.

9. КПД стоковой цепи при номинальной нагрузке з:

.

10. Номинальное сопротивление стоковой нагрузки Rэк ном:

.

Расчет цепи питания

На практике выходную цепь стараются сделать там, где это возможно, с параллельной схемой питания, потому что через колебательный контур не будет протекать постоянный ток Iс0. Контурные элементы будут меньше нагреваться, и все выводы их не будут находиться под высоким напряжением. Но с другой стороны в такой схеме больше элементов, добавляется разделительный конденсатор Ср, который создает гальваническую развязку - не пропускает постоянную составляющую тока Iс0 в нагрузку от источника питания.

Параллельную схему питания можно принять на частотах, не превышающих 30 МГц, где вероятность появления паразитных резонансов между блокировочным дросселем L1 и контурного конденсатора С1 снижена.

В данном случае параллельная схема питания реализуема, т.к. контур настроен на частоту f=13 МГц.

Рассчитаем емкость и индуктивность блокировочных элементов цепи питания. Сопротивление блокировочных элементов сравнивается с номинальным нагрузочным сопротивлением Rэк ном.

Основная задача конденсатора - создать наикратчайший путь переменному току Iс1. Емкость выбирается такой, чтобы на рабочей частоте его реактивное сопротивление было бы очень маленьким.

|XС1|, где

|XС1| - модуль реактивного сопротивления блокировочного конденсатора.

С другой стороны, XС1, где

С1 - емкость блокировочного конденсатора;

Приравняв два этих уравнения и выразив С1, получим следующее выражение:

Этот конденсатор должен выдерживать рабочее напряжение большее Uраб=1,2Еспит=6В. Следовательно, в справочнике [15] необходимо выбирать конденсатор низковольтный. Преимущественно используются в широком диапазоне частот керамические конденсаторы марки К10. При проектировании передатчика, предназначенного для крупносерийного или массового производства, следует использовать конденсаторы автоматической сборки[7]. В данном случае самым подходящим является конденсатор К10-50«в»-МП0. Полученную емкость округляем до ближайшего большего значения из стандартного ряда номинальных значений Е24: С1=910010-12 Ф = 9100 пФ. Фактическое значение емкости может отличаться от номинального в пределах допустимых отклонений (допусков) равных ±20%.

Блокировочный дроссель выполняет вспомогательную функцию, препятствует протеканию остаточного переменного тока в цепь питания. Его сопротивление переменному току достаточно большое.

Исходя из этих двух условий, рассчитаем емкость и индуктивность блокировочных элементов цепи питания в коллекторной цепи:

|XL1| > 50Rэк ном, где

|XL1| - модуль реактивного сопротивления блокировочного дросселя.

С другой стороны, XL1=щL1, где

L1 - индуктивность блокировочного дросселя;

Приравняв два этих уравнения и выразив L1, получим следующее выражение:

Ток Iс0, протекающий через L1, не превышает 2 А (Iс0=0,03 А), поэтому в качестве блокировочного дросселя используется стандартный дроссель серийного производства типа Д с индуктивностью L1=41 мкГн.

К контурным катушкам и конденсаторам предъявляется больше требований, они должны обладать повышенной добротностью. Для соблюдения условия резонанса необходимо выполнить равенство рабочей частоты каскада и резонансной частоты контура.

Ск1= Сск + Ск* - полная емкость контура равна, где

Сск=1,610-12 Ф - выходная емкость транзистора;

Ск* =10Сск=1610-12 Ф - собственная емкость конденсатора, входящего в состав колебательного контура.

Ск1=17,610-12Ф. Полученную емкость округляем до ближайшего большего значения из стандартного ряда номинальных значений Е24: Ск1=1810-12Ф = 18 пФ. Рабочее напряжение Uраб= 1,2Uс1 гр= 4,8 В.

Lк1 - индуктивность колебательного контура. Ее можно рассчитать при помощи формулы Томсона:

Lк1=8,33 мкГн. Значение индуктивности не гостировано, индивидуального выпуска.

Расчет входной цепи

Для управления работой транзистора к его затвору подводится напряжение смещения Ез и возбуждения Uз. Необходимо рассчитать их.

Чтобы определить напряжение возбуждения Uз нужно знать проницаемость D. Формула Барнгаузена связывает между собой основные расчетные параметры транзистора:

SRiD=1, где

S=3010-3 - крутизна характеристики транзистора;

Ri - статическое внутреннее сопротивление;

D - проницаемость.

Предположим D=0,003.

1. Амплитуда напряжения возбуждения определяется следующим образом:

.



2. Напряжение смещения Ез:

.

3. Рассмотрим схему питания, которое зависит от Ез.

Из расчетов было определено, что напряжение смещения положительное Ез=0,75 В. Это напряжение можно получить от источника питания выходной цепи, установив резистивный делитель RдR1. В качестве одного из резисторов используется добавочный резистор Rд. Его установка во входной цепи усилителя обязательна. Причем номинал Rд довольно-таки большой, порядком 510 кОм, чтобы предыдущий каскад работал на резистивную нагрузку.

Определим сопротивление другого резистора - R1.

Ток, протекающий через Rд, равен .

С другой стороны, этот ток Iд можно определить по формуле , из которой выразим R1. .

Стандартное значение резистора определяем по нормали Е24, округляя в большую сторону: R1=3106 Ом = 3000 кОм.

4. Амплитуда 1-ой гармоники тока затвора Iз1:

Переменная составляющая входного тока Iз1 разветвляется: часть протекает через транзистор Iз11, а часть - через добавочное сопротивление Rд Iз12. Через резистор R1 ток не потечет, так как его сопротивление намного больше, чем Rд.

Для определения тока Iз11 необходимо знать коэффициент ч, учитывающий поправку на то, что часть энергии переменного тока ответвляется в паразитную емкость.



.

Для начала рассчитаем Ri:

А теперь уже найдем ч:

.

Ток Iз11 можно найти по формуле:

Ток Iз12 можно найти по формуле:

Найдем мощность, рассеиваемую на Rд:

5. Рассчитаем, какую мощность возбуждения Рвх надо подвести к транзистору, с учетом ответвления тока Iз12 в резистор Rд: 

6. Коэффициент усиления по мощности Кр:

7. Найдем входное эквивалентное сопротивление Rвхэ:

8. Рассчитаем емкость разделительного конденсатора Ср, обеспечивающему гальваническую развязку с предыдущем каскадом, исходя из условий:

|XСр1|, где

|XСр1| - модуль реактивного сопротивления блокировочного конденсатора.

С другой стороны, XСр1, где

Ср1 - емкость блокировочного конденсатора;

Приравняв два этих уравнения и выразив Ср1, получим следующее выражение:



Полученную емкость округляем до ближайшего большего значения из стандартного ряда номинальных значений Е24: Ср1=0,5610-9 Ф=0,56 нФ. Рабочее напряжение Uраб=8,28 В.

Расчет охлаждающего устройства

В справочнике [13] для транзистора КП341А не приводятся данные для расчета охлаждающего устройства ( - максимально допустимая температура переходов транзистора и - тепловое сопротивление переход-корпус). Следовательно, нет необходимости для данного усилителя устанавливать транзистор на радиатор.

Расчет ОК

Расчет ОК на транзисторе 2Т9118А проводится по методике, приведенной в [7, стр. 109-115].

Тип транзистора	Диапазон частот, МГц	f`, МГц	h21э0	fт, МГц	Р`н , Вт	Кр (К`р)	Е`к , В	Схема вкл.
2Т9118А	900…1400	1300	35	1500	75	7	28	ОБ

Таблица 4 - Параметры идеализированных статических характеристик

Сопротивление насыщения	rнас (rнас ВЧ), Ом	0.05
Сопротивление базы	rб, Ом	0.5
Сопротивление эммитера	Rэ,	0.05
Коэффициент передачи по току	h21Э0	35

Высокочастотные параметры

Граничная частота передачи по току	fт, МГц	1500
Барьерная емкость коллекторного перехода	Ск, пФ (при Eк, В)	4
Барьерная емкость эмиттерного перехода	Сэ, пФ (при Eэ, В)	410
Постоянная времени коллекторного перехода	фк, пс (при Eк, В)	< 25 (10)
Индуктивность эмиттерного вывода	Lэ, нГн	0.3
Индуктивность базового вывода	Lб, нГн	0.06
Индуктивность коллекторного вывода	Lк, нГн	0.35



Допустимые параметры

Предельное напряжение на коллекторе при схеме ОБ	Eкб доп (Екб имп), В	50
Напряжение коллекторного питания	Eк доп, В	28
Обратное напряжение на эмиттерном переходе	Eбэ доп, В	3.5
Допустимый ток коллектора	Iк0 доп (Iк max), А	7.5
Диапазон рабочих частот	МГц	(935-960)

Тепловые параметры

Максимальная температура переходов	tп доп, єС	175
Тепловое сопротивление переход - корпус	Rпк, єС/Вт	1.15

Экспериментальные параметры

Граничная частота	f`, МГц	1300
Мощность	Pн`, Вт	75
Коэффициент усиления по мощности	Kp	7
КПД	з, %	70-75
Напряжение коллекторного питания	Eк`, В	28

Электрический расчет режима работы транзистора состоит из двух частей - расчет коллекторной цепи и расчет входной цепи.

Расчет коллекторной цепи

Согласно ТЗ, стандартное напряжение коллекторного питания Е п=24 В.

Согласно справочным данным [7], заводом-производителем рекомендовано использовать выбранный транзистор в режиме класса В, игр =900 или и=1,57 [рад]. В этом случае мало вероятен электрический пробой эмиттерного перехода. Нельзя допускать, чтобы максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе Еэб max превышало допустимое значение Еэб доп. Кроме того, в режиме класса В отсутствуют нечетные гармоники, что позволяет упростить задачу фильтрации. По сравнению с углом отсечки, равным игр =800, при 900 КПД несколько меньше (всего лишь на 23 %), а коэффициент усиления по мощности при этом больше в 23 раза.

Режим работы - чуть-чуть перенапряженный, поэтому в последующих расчетных соотношениях для описания провала в импульсах выходного тока Iк необходимо использовать коэффициенты Берга с некой поправкой:

и - угол отсечки;

ив - вспомогательный угол показывает степень длительности провала. Рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

. Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Коэффициент использования напряжения, соответствующий ПНР, о:

,

где Рvt=62,1 Вт - колебательная мощность на выходе ОК уже с учетом недоиспользования транзистора по мощности в целях надежной работы;

- крутизна граничной линии;

Подставляя все известные значения в формулу , получим 0,91.

Тогда, о = 1,05огр=1,050,91=0,95.

По формуле ив = 0,31.

Произведем расчет сложных коэффициентов Берга для слабо ПНР:

Вспомогательный параметр

гсл0(и)= г0(и) - (1+А)г0(ив)=0,312;

гсл1(и)= г1(и) - (1+А)г1(ив)=0,488;

гсл2(и)= г2(и) - (1+А)г2(ив)=0,175.

Следовательно, определив коэффициенты ряда Фурье гn(и), найдем по основной формуле связи коэффициенты Берга бсл n(и):

б сл0(и)=0,328;

б сл1(и)=0,513;

б сл2(и)=0,183.

2. Амплитуда напряжения на коллекторе Uк1:

Uк1= оЕп=0,9524=22,8 В;

Екmax= Еп+ Uк1=24+22,8 = 46,8 B - максимальное значение напряжения на коллекторе;

Екmin= Еп - Uк1=24-22,8 = 1,2 B - минимальное значение напряжения на коллекторе;

Делаем проверку допустимости режима работы УМ:

Екmax< Екбдоп (46,8 В<50 В) Следовательно, ПНР работы УМ допустим.

3. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока Iк1:

.

4. Постоянная составляющая коллекторного тока Iк0:

;

Делаем проверку допустимости режима работы УМ:

Iк0доп=7,5 А - справочный параметр; Iк0=3,49 А - расчетное значение.

Как видно, Iк0< Iк0доп . Следовательно, транзистор недоиспользуется по току.

5. Высота импульса коллекторного тока Iкmax:

;

Делаем проверку допустимости режима работы УМ:

Iкmax доп =15 А - справочный параметр; Iкmax =10,63 А - расчетное значение.

Как видно, Iкmax < Iкmax доп . Следовательно, транзистор недоиспользуется по току.

6. Амплитуда второй гармоники коллекторного тока Iк2:

.

7. Максимальная мощность, потребляемая от источника питания Р0:

Р0= Еп Iк0 = 24 3,49=83,66 Вт.

8. Максимальная мощность потерь на коллекторе Рк:



Рк=Р0 - Рvt = 83,66 - 62,1 = 21,56 Вт.

9. КПД коллекторной цепи при номинальной нагрузке з:

.

10. Номинальное сопротивление коллекторной нагрузки Rэк ном:

Расчет цепи питания

Выпрямитель Еп - идеальный источник напряжения, имеющий малое внутреннее сопротивление.

Блокировочный дроссель Lбл4 - препятствует протеканию переменного тока Iк1 в источник питания.

Блокировочный конденсатор Сбл3 - обеспечивает кратчайший путь для протекания переменного тока Iк1 и закорачивает его.

Сопротивление блокировочного дросселя должно быть большим, а блокировочного конденсатора, наоборот, маленьким, чтобы не было препятствий для протекания тока Iк1.

Сопротивление блокировочных элементов сравнивается с номинальным нагрузочным сопротивлением Rэк ном.

Исходя из этих двух условий, рассчитаем емкость и индуктивность блокировочных элементов цепи питания в коллекторной цепи:

Расчет блокировочных и разделительных элементов в коллекторной и входной цепях оконечного каскада.

Расчет дроселей

L3 рассчитывается из условия, Х3 должно быть в 20-50 раз больше Rэкном.

L2 рассчитывается из условия, Х2 должно быть 20-50 раз больше |Zвх|

L1 рассчитывается из условия, Х1 должно быть 20-50 раз больше |Zвх|



Расчет разделительных конденсаторов в коллекторной и входной цепях оконечного каскада.

Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 16нФ.

Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 0.6нФ.

Расчет блокировочных конденсаторов.



Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 1.6нФ.

Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 1.6нФ.

Расчет входной (эмиттерной) цепи

Расчет будем производить на верхней частоте диапазона f=960106 МГц.

1. Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов Iб0 и Iэ0:

;

Делаем проверку допустимости режима работы УМ:

Iб0доп=3 А - справочный параметр,

Iб0=0,1 А - расчетное значение,

Как видно, Iб0< Iб0доп . Следовательно, транзистор недоиспользуется по току.

Iэ0= Iб0+ Iк0=0,1+3,49 =3,59 А.

2. Амплитуда первой гармоники эмиттерного тока Iэ1:

Коэффициент усиления по току в схеме с ОБ на низкой частоте h21б0 ?1

Граничная частота по току в схеме с ОБ fб: fб ?(1,2…1,6)fT.

Возьмем fб =1,6fT=2400106 Гц.

.

3. Напряжение смещения на эмиттерном переходе при и<1800:

.

| Еэб |?0,15 В, напряжение смещения не превышает нескольких В, значит расчет сделан правильно.

4. Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе Еэб max, которое не должно превышать допустимого значения Еэб доп, т.к. в противном случае возникает электрический пробой:

, где

Еотс=0,7 В - т.к. используется кремниевый транзистор,

Еэб доп=3,5 В - справочная величина.

Подставляя все известные величины в приведенную формулу, получим Еэб max= 2,03 В. Теперь сравним это полученное значение с допустимым справочным:

Еэбmax<Еэб доп (2,03 В<3,5 В),

условие стабильной работы транзистора выполняется.

5. Эквивалентное входное сопротивление транзистора LвхОБ, rвхОБ, RвхОБ, СвхОБ:

LвхОБ= Lэ+чLб, где

ч - поправочный коэффициент, учитывающий шунтирующее действие паразитных емкостей:

ч =1+ гсл1(и)2рfTСкRэк ном=1+0,48823,1415001061410-12 4,19?1,27.

В результате, LвхОБ=0,4410-9 Гн;



6. Резистивная rвх и реактивная xвх составляющие входного сопротивления транзистора Zвх:

Zвх= rвх+jxвх;

7. Мощность возбуждения Рвх:

8. Коэффициент усиления по мощности Кр:

Расчет охлаждающего устройства

Для транзистора необходимо разрабатывать систему охлаждения, определить размеры теплоотвода. Мощность потерь надо отводить в окружающую среду, чтобы прибор не перегревался.

Мощность, рассеиваемая транзистором, расположенным на радиаторе Ррас:

Ррас= Рк+ Рвх=15,1+8,7=23,8 Вт.

Тепловое сопротивление радиатора Rрад находиться как:

, где

tср max=250С - максимальная температура окружающей среды,

Rк=0,5 - сопротивление теплового контакта между корпусом и теплоотводом.

Подставляем все известные значения в формулу и получаем: Rрад=4,66 .

Сразу сделаем проверку произведенных расчетов:

,

tn доп=175 0С.

Отсюда следует, что условие выполняется.

Раз Rрад > 2…3, значит, в качестве радиатора можно использовать прямоугольную пластину. Площадь пластиночного радиатора определим графическим способом [1, стр.169 рис.2.28]:

Проводим горизонтальную прямую на уровне рассчитанного Rрад, и точку пересечения ее с одной из кривой (пусть h=10-3 м) опустим на ось абсцисс. S=17010-4м.

Рассчитаем длину пластины .

Следовательно,

ребро квадратной пластины равно L=0,13 м;

толщина пластины равна h=0,001 м.



Таблица выборочных элементов ОК.

%(коллекторной цепи при номинальной нагрузке)	74
.Ом	4.19
L1.Гн
L2.Гн
L3.Гн
.Ф
.Ф
.Ф
.Ф
.Ом	5.5
.кОм	4.6
.Ом	200

Таблица 6

Расчет ПОК

Тип транзистора	Диапазон частот, МГц	f`, МГц	h21э0	fт, МГц	Р`н , Вт	Кр (К`р)	Е`к , В	Схема вкл.
2Т948Б	700…2300	2000	50	4000	15	11	28	ОБ

Характеристики транзистора. Таблица 7.

Расчет ОК на транзисторе 2Т948Б проводится по методике, приведенной в [7, стр. 109-115].

Параметры идеализированных статических характеристик

Сопротивление насыщения	rнас (rнас ВЧ), Ом	3
Сопротивление базы	rб, Ом	7
Сопротивление эммитера	Rэ,	0.7
Коэффициент передачи по току	h21Э0	50



Высокочастотные параметры

Граничная частота передачи по току	fт, МГц	4000
Барьерная емкость коллекторного перехода	Ск, пФ (при Eк, В)	1
Барьерная емкость эмиттерного перехода	Сэ, пФ (при Eэ, В)	75
Индуктивность эмиттерного вывода	Lэ, нГн	0.7
Индуктивность базового вывода	Lб, нГн	0.1
Индуктивность коллекторного вывода	Lк, нГн	1.5

Допустимые параметры

Предельное напряжение на коллекторе при схеме ОБ	Eкб доп (Екб имп), В	45
Напряжение коллекторного питания	Eк доп, В	28
Обратное напряжение на эмиттерном переходе	Eбэ доп, В	2
Допустимый ток коллектора	Iк0 доп (Iк max), А	1.2
Диапазон рабочих частот	МГц	(935-960)

Тепловые параметры

Максимальная температура переходов	tп доп, єС	200
Тепловое сопротивление переход - корпус	Rпк, єС/Вт	2.5

Экспериментальные параметры

Граничная частота	f`, МГц	2000
Мощность	Pн`, Вт	15
Коэффициент усиления по мощности	Kp
КПД	з, %	30-50
Напряжение коллекторного питания	Eк`, В	28

Полный список параметров транзистора.

Расчет коллекторной цепи

Согласно ТЗ, стандартное напряжение коллекторного питания Еп=24 В.

Режим работы - граничный класса В. игр =1800 или и=3,14 [рад].

В последующие расчетные соотношения входят коэффициенты Берга для и=3,14 [рад]:

б0(и)=0,5 б1(и)=0,5 б2(и)=0 г0(и)=1 г1(и)=1

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Коэффициент использования напряжения, соответствующий ГР, о:

, где

Рvt=9,48 Вт - колебательная мощность на выходе ОК уже с учетом недоиспользования транзистора по мощности в целях надежной работы;

- крутизна граничной линии;

Подставляя все известные значения в формулу, получим 0,73.

2. Амплитуда напряжения на коллекторе Uк1 гр:

Uк1 гр= огрЕп=0,7324=17,5 В;

Екmax= Еп+ Uк1 гр=24+17,5= 41,5 B - максимальное значение напряжения на коллекторе;

Екmin= Еп - Uк1 гр=24-17,5= 6,5 B - минимальное значение напряжения на коллекторе;

Делаем проверку допустимости режима работы УМ:

Екmax< Екбдоп (41,5 В< 45 В) Следовательно, ГР работы УМ допустим.

3. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока Iк1:

.

4. Постоянная составляющая коллекторного тока Iк0:

;

Делаем проверку допустимости режима работы УМ:

Iк0доп=1,2 А - справочный параметр; Iк0=1,19 А - расчетное значение,

Как видно, Iк0< Iк0доп . Следовательно, транзистор недоиспользуется по току.

5. Высота импульса коллекторного тока Iкmax:

;

Делаем проверку допустимости режима работы УМ:

Iкmax доп =2,5 А - справочный параметр,

Iкmax =2,27 А - расчетное значение,

Как видно, Iкmax < Iкmax доп . Следовательно, транзистор недоиспользуется по току.

6. Максимальная мощность, потребляемая от источника питания Р0:

Р0= Еп Iк0 = 241,19=28,6 Вт.

7. Максимальная мощность потерь на коллекторе Рк для класса А:

Рк=Р0 =28,6 Вт.

8. КПД коллекторной цепи при номинальной нагрузке з:

.

10. Номинальное сопротивление коллекторной нагрузки Rэк ном: 

Расчет цепи питания

Выпрямитель Еп - идеальный источник напряжения, имеющий малое внутреннее сопротивление.

Блокировочный дроссель Lбл2 - препятствует протеканию переменного тока Iк1 в источник питания.

Блокировочный конденсатор Сбл2 - обеспечивает кратчайший путь для протекания переменного тока Iк1 и закорачивает его.

Сопротивление блокировочного дросселя должно быть большим, а блокировочного конденсатора, наоборот, маленьким, чтобы не было препятствий для протекания тока Iк1.

Сопротивление блокировочных элементов сравнивается с номинальным нагрузочным сопротивлением Rэк ном.

Исходя из этих двух условий, рассчитаем емкость и индуктивность блокировочных элементов цепи питания в коллекторной цепи:

|XLбл2| > 50 Rэк ном, где

|XLбл2| - модуль реактивного сопротивления блокировочного дросселя.

С другой стороны, XLбл2=щн Lбл2, где

Lбл2 - индуктивность блокировочного дросселя;

щн - циклическая частота. Расчет лучше проводить на нижней частоте диапазона, потому что если на ней реактивное индуктивное сопротивление будет максимальным ХLбл2 max, а реактивное емкостное сопротивление - минимальным ХCбл2 min , то на высоких частотах тем более.

Приравняв два этих уравнения и выразив Lбл, получим следующее выражение:



Ток Iк0, протекающий через блокировочный дроссель, не превышает 2А (Iк0=1,19А), поэтому значение индуктивности берем из стандартного ряда Е24. Округление полученной величины делаем в большую сторону по нормали:

Расчет блокировочных и разделительных элементов в коллекторной и входной цепях оконечного каскада.

Расчёт дросселей

L3 рассчитывается из условия, Х3 должно быть в 20-50 раз больше Rэкном.

Lдр2 рассчитывается из условия, Х2 должно быть 20-50 раз больше |Zвх|

L1 рассчитывается из условия, Х1 должно быть больше 100 Ом



Расчет разделительных конденсаторов в коллекторной и входной цепях предоконечного каскада.

Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 1.5нФ.

Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 68пФ.

Расчет блокировочных конденсаторов.



Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 0.18нФ.

Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 3.6пФ.

Расчет входной (эмиттерной) цепи

Расчет ведется для всего диапазона частот. Предположим f= fв=960106 Гц.

1. Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов Iб0 и Iэ0:

;

Делаем проверку допустимости режима работы УМ:

Iб0доп=0,5 А - справочный параметр,

Iб0=0,02 А - расчетное значение,

Как видно, Iб0< Iб0доп . Следовательно, транзистор недоиспользуется по току.

Iэ0= Iб0+ Iк0=0,02+1,19=1,21 А.

2. Амплитуда первой гармоники эмиттерного тока Iэ1:

Коэффициент усиления по току в схеме с ОБ на низкой частоте h21б0 ?1

Граничная частота по току в схеме с ОБ fб: fб ?(1,2…1,6)fT.

Возьмем fб =1,6fT=6400106 Гц.

.

3. Напряжение смещения на эмиттерном переходе при и=1800:

.

Еотс=0,7 В - т.к. используется кремниевый транзистор.

| Еэб |?1,02 В, напряжение смещения не превышает нескольких В, значит расчет сделан правильно.

Еэб доп=2 В - справочная величина.

Сравниваем полученное значение с допустимым справочным значением:

Еэб<Еэб доп (1,02 В<2 В), условие стабильной работы транзистора выполняется.

4. Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе Еэб max в режиме класса А не рассчитывается.

5. Эквивалентное входное сопротивление транзистора LвхОБ, rвхОБ, RвхОБ, СвхОБ:

LвхОБ= Lэ+чLб, где

ч - поправочный коэффициент, учитывающий шунтирующее действие паразитных емкостей:

ч =1+ г1(и)2рfTСкRэк ном=1+123,144000106110-12 32,3?1,81.

В результате, LвхОБ=0,8810-9 Гн;

6. Резистивная rвх и реактивная xвх составляющие входного сопротивления транзистора Zвх:

Zвх= rвх+jxвх;

.

7. Мощность возбуждения Рвх:

8. Коэффициент усиления по мощности Кр:

Расчет цепи питания

В результате расчетов было получено, что Еэб>1,72 В. Положительное напряжение смещения Еэб создается также как в ОК - с помощью источника питания цепи коллектора.

Проверим необходимость блокировочного дросселя Lбл в данной схеме. Для этого сравним резистивную составляющую входного сопротивления транзистора rвх=0,46 Ом с параллельным включением двух этих резисторов (R2||R3).

Рассчитаем резистивный делитель R2R3.

Предположим, что Iд0=5 Iэ0=51,21=6,05 А.

,

Согласно стандартному ряду номинальных значений R2=0,3 Ом.

,

Согласно стандартному ряду номинальных значений R3=3,9 Ом.

Теперь найдем мощность каждого резистора:

,

.

На резисторе R2 выделяется мощность соизмеримая с мощностью транзистора, чтобы избежать больших потерь, надо, жертвуя стабильностью рабочей точки, уменьшить ток делителя.

Пусть Iд0=2 Iэ0=21,19=2,38 А.

,

Согласно стандартному ряду номинальных значений R3=0,75 Ом.

При этом мощность, выделяющаяся на резисторе, уменьшиться РR3=4,7 Вт.

,

Согласно стандартному ряду номинальных значений R2=10 Ом.

При этом мощность, выделяющаяся на резисторе, уменьшиться РR2=1,81 Вт.

.

rвх < (R2|| R3) Значит, блокировочный дроссель Lбл ставить не надо, так как ток Iэ1 потечет через транзистор.

Расчет охлаждающего устройства

Для транзистора необходимо разрабатывать систему охлаждения, определить размеры теплоотвода. Мощность потерь надо отводить в окружающую среду, чтобы прибор не перегревался.

Мощность, рассеиваемая транзистором, расположенным на радиаторе Ррас:

Ррас= Рк+ Рвх=28,6+0,72=29,32 Вт.

Тепловое сопротивление радиатора Rрад находиться как:

, где

tср max=250С - максимальная температура окружающей среды,

Rк=0,5 - сопротивление теплового контакта между корпусом и теплоотводом.

Подставляем все известные значения в формулу и получаем: Rрад=2,8 .

Сразу сделаем проверку произведенных расчетов:

,

tn доп=200 0С.

Отсюда следует, что условие выполняется.

Раз Rрад > 2…3, значит, в качестве радиатора можно использовать прямоугольную пластину. Площадь пластиночного радиатора определим графическим способом [1, стр.169 рис.2.28]:

Проводим горизонтальную прямую на уровне рассчитанного Rрад, и точку пересечения ее с одной из кривой (пусть h=210-3 м) опустим на ось абсцисс. S=35010-4м.

Рассчитаем длину пластины .

Следовательно,

ребро квадратной пластины равно L=0,19 м;

толщина пластины равна h=0,0021 м.

Таблица некоторых элементов ПОК.

%(коллекторной цепи при номинальной нагрузке)	33
.Ом	16.15
L1.Гн
L2.Гн
L3.Гн
.Ф
.Ф
.Ф
.Ф
.Ом	5.8
.кОм	4.6
.Ом	200
	16.15

5.2 Расчет межкаскадной цепи связи между ПОК И ОК

Основными задачами межкаскадной ЦС являются: трансформация выходных сопротивлений при достаточно простой конструктивной реализации даже ценой небольшого снижения КПД и фильтрация высших гармоник. Так как ПОК работает в режиме класса А с и=1800, то требования к фильтрации снимаются.

В качестве межкаскадной ЦС будем использовать П-цепочку:

Согласующие устройства будим строить на полосковых линиях, т.к. они обладают малыми габаритными размерами и массой, низкой стоимостью и простотой конструкции.

Ом - выходное сопротивление ПОК

Ом - входное сопротивление ОК

Определяем число линий

Определим волновое сопротивление линии

Ом

Определим среднюю частоту

МГц

Определим длину линии

см

В соответствии с волновым сопротивлением выбираем и приняв что в качестве подложки выберем керамику с диэлектрической проницаемостью материала подложки

,следовательно : =0.098м.

мм

м

Определим мощность на выходе СУ

Вт

5.3 Расчет межкаскадной цепи связи между ОК и ВФС

Так как ОК работает в режиме класса C с и=800, то межкаскадная ЦС выполняет как функцию трансформации выходных сопротивлений, так и функцию фильтрации высших гармоник.

В качестве межкаскадной ЦС будем использовать П-цепочку:

Согласующие устройства будим строить на полосковых линиях, т.к. они обладают малыми габаритными размерами и массой, низкой стоимостью и простотой конструкции.

Ом - выходное сопротивление ОК

Ом - входное сопротивление ВФС

Определяем число линий

Определим волновое сопротивление линии

Ом

Определим среднюю частоту

МГц

Определим длину линии

см

В соответствии с волновым сопротивлением выбираем и приняв что в качестве подложки выберем керамику с диэлектрической проницаемостью материала подложки

,следовательно : =0.098м.



мм

м

Определим мощность на выходе СУ

Вт

Расчет ВФС

Высшие гармоники тока или напряжения, образованные в результате работы транзисторов в нелинейном режиме, должны быть ослаблены в нагрузке передатчика (антенне, фидере) до уровня, определяемого международными и общесоюзными нормами [3, 4]. Как правило, это обеспечивается выходной фильтрующей системой (ВФС), устанавливаемой после ОК.

Заданную фильтрацию гармоник, в первую очередь наиболее интенсивных - второй и третьей, ВФС должна обеспечить в рабочем диапазоне частот передатчика при заданном уровне колебательной мощности и высоком КПД. В этом основное отличие ВФС от резонансных контуров, межкаскадных цепей связи и т.д.

Кроме того, построение ВФС существенно зависит от рабочего диапазона передатчика. В узкодиапазонных передатчиках (коэффициент перекрытия kf =) ВФС можно строить на основе однозвенных или многозвенных Г -, П - и Т - цепочек, которые одновременно будут обеспечивать как фильтрацию высших гармоник, так и трансформацию нагрузочного сопротивления (входного сопротивления ДФ) в номинальное нагрузочное сопротивление Rэк ном усилителя.

Рассчитаем ВФС с помощью компьютерной программы Micro-Cap 7.

Исходные данные:

АВФС=Адоп + 20lg(Ia2/ Ia1) + АП-цепочки, где

1) Адоп = 40 дБ - допустимый уровень высших гармоник в нагрузке передатчика, заданный в ТЗ;

2) 20lg(Ia2/ Ia1)= 20lg(б2(и)/б1(и))= 7,44 дБ - относительный уровень высших гармоник тока на выходе усилителя, определенный схемой и режимом работы транзисторного усилителя;

3) АП-цепочки= - 34,47 дБ - ослабление 2-ой гармоники, обеспечиваемое П-цепочкой.

АВФС= 40 + 7,44 - 34,74 = 12.7 дБ.

Рис.17 ВФС - фильтр Чебышева

Исходные данные для проектирования опорного генератора

В качестве опорного элемента для кварцевого генератора выбираем резонатор РВ-59. Его свойства приведены в таблице 9.



Таблица 9

Рабочая частота кварца,:
Сопротивление, :
Емкость,:
Добротность, :
Дополнительная мощность рассеивания:
Мощность,:
Напряжение на кварцевом резонаторе,:
Ток через кварцевый резонатор,:
Угол отсечки, :
Параметр А:

В качестве усилительного элемента выбирается транзистор ГТ 311, свойства которого приведены в таблице 10.

Таблица 10

Рабочая частота транзистора,:
Граничная частота транзистора, :
Коэффициент усиления транзистра,:
Сопротивление базы, :
Напряжение первой гармоники, :
Максимальное напряжение коллектор-эмиттер:
Максимальное обратное напряжение база-эмиттер, :
Максимальный ток коллектора:
Максимальная выходная мощность:

Электрический расчет режимов генератора

Расчет дополнительных коэффициентов

Коэффициенты разложения косинусоидального импульса равны при угле отсечки :

(1)

Постоянная времени кварцевого резонатора равна:

(2)

Расчет аппроксимированных параметров транзистора

Крутизна по переходу равна:

(3)

Сопротивление рекомбинации равно:

(4)

Аппроксимируем проходную характеристику линией. Тогда ее крутизна равна:

(5)



Граничная и нормированная частоты по крутизне равны:

(6)

Нормированная частота должна быть меньше 0.5. Рассчитанная частота удовлетаворяет данному условию.

Рассчитаем модуль и фазу крутизны, а также первую гармонику крутизны проходной характеристики:

(7)

Расчет параметров колебательной системы ОГ

Отношение емкостей контура С8 и С9 равно:

(8)

Сопротивление ветвей контура равно:



(9)

4 Расчет режима работы транзистора

Рассчитаем нулевую и первую гармоники коллекторного тока и напряжение возбуждения транзистора:

(10)

(11)

Коэффициент обратной связи равен:



(12)

Амплитуда напряжения коллекторной цепи равна:

(13)

(14)

Максимальное обратное напряжение равно:

(15)

Колебательная мощность равна:

(16)

Мощность, подводимая от источника питания, равна:

(17)

Мощность, рассеиваемая на транзисторе, равна:

(18)

Мощность, потребляемая в нагрузке, равна:

(19)

Расчет элементов принципиальной схемы генератора и выбор стандартных деталей

Емкости контуров равны:

Режим работы транзистора:

Мощность коллекторной цепи:



Сопротивление коллекторной нагрузки:

Напряжение смещения на эмиттерном переходе:

Резистор в цепи эмиттера для стабилизации рабочей точки

Выберем в пределах 100...500 Ом . Марка: ОМЛТ 0.125

Напряжение источника питания АГ:

Расчет цепи смещения на базу транзистора для обеспечения необходимой рабочей точки.

На R2 и R3 падает напряжение в 5 В

Пусть ток через делитель Iд= 1 мА, тогда, учитывая, что на базу надо подавать напряжение величиной в 1 В, рассчитаем величины делителей:

Из справочника [20] выбираем резистор марки ОМЛТ с номинальной мощностью 0.125Вт с номинальным сопротивлением 8.45кОм.

Из справочника [19] выбираем резистор марки ОМЛТ с номинальной мощностью 0.125Вт с номинальным сопротивлением 4 кОм.

Дроссель L1 можно выбрать любой стандартной величины.

Выберем стандартный дроссель(т.к. протекающий через него ток < 2А) с величиной индуктивности L1= 1,6 мГн типа ДР с допуском 20%.

Расчет емкости Сэ:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Из справочника [19] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 0.33пФ.

Амплитуда тока эмиттера:

Граничная частота по току:

Коэффициент усиления по току:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Получаем:

А

Напряжение смещения на эмиттерном переходе:



Разделительный конденсатор:

Выбираем данное емкостное сопротивление, исходя из условия:

Зная данное сопротивление, можем найти численное значение величины емкости данного конденсатора:

Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 3.3нФ.

Блокировочный конденсатор :

Выбираем данное емкостное сопротивление , исходя из условия:

Зная данное сопротивление, можем найти численное значение величины емкости данного конденсатора:



Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 1пФ.

Из справочника [20] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 2.2нФ

Из справочника [19] выбираем конденсатор марки К10-56 с номинальным напряжением 50В с номинальным значением емкости 1нФ.

Блокировочный дроссель:

Делители напряжения:

Т.к. питание опорного генератора осуществляется от общего источника питания Еп = 24 В,

а на него следует подавать 5 В, то необходимо включить в схему делители R5 и R6.

Величина тока I стандартна и равна А.

R5 = Ом

R6 = Ом(24)

Составление принципиальной схемы опорного генератора

Принципиальная схема опорного генератора Рис 18.

Выбор усилительного прибора

Отталкиваемся от рабочей частоты, так как транзистор должен быть безынерционным:

(25)

Транзистор должен также быть маломощным. Выберем транзистор:



Таблица 11

Тип транзистора	fт, МГц	Номинальная мощность, Вт
2Т606А	350	1
2Т934А	500	3

Выбираем транзистор 2Т606А, так как

(26)

Характеристики 2Т606А сведены в таблицу:

Таблица 12

Подобные документы

• Расчет параметров антенны базовой станции мобильной сети стандарта DCS-1800

  Общее понятие про сотовую связь, принцип действия. Входные и выходные данные программы расчета электрической составляющей электромагнитного поля, создаваемой каждой из антенн базовой станции. Графическая оболочка программы, руководство пользователя.
  
  отчет по практике [1,5 M], добавлен 15.03.2012
  

• Индикация модулей базовой мобильной станции Ericsson RS4000

  Описание и методы тестирования исправности функциональных модулей базовой мобильной станции Ericsson RS4000. Этапы проверки работоспособности станции с помощью световой индикации блоков, сигнализация которых позволяет оперативно устранить неисправность.
  
  методичка [696,8 K], добавлен 10.06.2010
  

• Расчет зоны покрытия базовой станции методами Окамуры-Хата и Волфиша-Икегами

  Определение зоны покрытия трехсекторной базовой станции стандарта GSM с помощью моделей предсказания. Учет потерь при распространении радиоволн. Расчет радиуса зоны покрытия БС с применением эмпирических методов Окомура и Хата, Волфиша-Икегами (WIM).
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 26.11.2013
  

• Разработка принципиальной электрической схемы АМ радиопередатчика и расчет ВЧ генератора на лампе

  Радиопередающие устройства, их назначение и принцип действия. Разработка структурной схемы радиопередатчика, определение его элементной базы. Электрический расчет и определение потребляемой мощности радиопередатчика. Охрана труда при работе с устройством.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.01.2013
  

• Планирование в нулевом приближении сети сотовой связи для стандарта GSM -900

  Выбор частотных каналов. Расчет числа сот в сети и максимального удаления в соте абонентской станции от базовой станции. Расчет потерь на трассе прохождения сигнала и определение мощности передатчиков. Расчет надежности проектируемой сети сотовой связи.
  
  курсовая работа [421,0 K], добавлен 20.01.2016
  

• Частотно-территориальное планирование сети сотовой подвижной связи стандарта GSM

  Энергетический расчет трассы: шумов, уровня мощности сигнала в точке приема при распространении в свободном пространстве, усредненной медианной мощности сигнала для квазигладкой поверхности. Выбор оборудования базовой станции и используемых антенн.
  
  курсовая работа [839,8 K], добавлен 06.05.2014
  

• Проектирование радиопередающего устройства

  Проект коротковолнового радиопередающего устройства с амплитудной модуляцией. Расчёт усилителя мощности, кварцевого автогенератора и цепи согласования активного элемента с нагрузкой. Выбор конденсаторов, резисторов, составление схемы радиопередатчика.
  
  курсовая работа [4,6 M], добавлен 19.09.2019
  

• Проект сети СПС стандарта GSM Уватского района Тюменской области

  Целесообразность построения сети GSM Уватского района Тюменской области и выбор оборудования. Блок транскодирования и адаптации скорости передачи. Разработка структуры сети, расчет зоны покрытия базовой станции, определение зоны уверенной радиосвязи.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 05.11.2012
  

• Передатчики сотовой подвижной (мобильной) радиосвязи

  Принцип действия сотовой связи, описание электрической схемы проектируемого радиотехнического устройства. Требования к параметрам надёжности РТС. Построение структурной схемы радиопередатчика, выбор активных элементов для амплитудного модулятора.
  
  курсовая работа [201,4 K], добавлен 24.04.2016
  

• Проектирование радиопередатчика ЧМ сигнала

  Описание структурной схемы и разработка проекта радиопередатчика ЧМ сигнала. Осуществление синтеза радиовещательного ЧМ сигнала с использованием квадратурного КМОП DDS модулятора AD7008. Величина КСВ и описание взаимодействия микроконтроллера и DDS.
  
  курсовая работа [705,5 K], добавлен 18.03.2011
  

• Многоканальная цифровая система передачи информации

  Особенности волоконно-оптических систем передачи. Выбор структурной схемы цифровой ВОСП. Разработка оконечной станции системы связи, АИМ-модуляторов. Принципы построения кодирующих и декодирующих устройств. Расчёт основных параметров линейного тракта.
  
  дипломная работа [2,8 M], добавлен 20.10.2011
  

• Анализ радиотехнического тракта с согласованным фильтром

  Составление структурной и функциональной схемы радиотехнического тракта, представляющего собой приемник прямого усиления. Построение временных и спектральных диаграмм совокупности сигнала и помех на входе тракта и на выходе всех его функциональных узлов.
  
  контрольная работа [396,2 K], добавлен 06.04.2014
  

• Анализ радиотехнического тракта с согласованным фильтром

  Изображение структурной и функциональной схемы исследуемого тракта. Входной сигнал, шум и аддитивная смесь. Временные диаграммы совокупности сигнала и помехи на выходах всех функциональных узлов тракта. Прохождение сигнала через оптимальный фильтр.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.03.2014
  

• Радиопередатчик с частотной модуляцией

  Использование радиопередатчика с частотной модуляцией для связи между группами людей и обоснование его структурной схемы: один генератор, умножительные и усилительные каскады. Расчет электронного режима транзистора и выбор типа кварцевого резонатора.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 21.02.2011
  

• Приёмник радиолокационной станции диапазона 800 МГц

  Разработка проекта импульсного приёмника радиолокационной станции (РЛС) дециметрового диапазона. Классификация радиолокации, параметры качества приема. Расчёт параметров узлов схемы структурной приёмника. Определение полосы пропускания приёмника.
  
  дипломная работа [377,6 K], добавлен 21.05.2009
  

• Проектирование городской телефонной станции

  Разработка структурной схемы автоматической телефонной станции опорного типа. Нумерация абонентских линий. Определение интенсивности телефонной нагрузки по направлениям связи. Комплектация и размещение оборудования. Особенности электропитания станции.
  
  курсовая работа [617,4 K], добавлен 20.02.2015
  

• Проектирование РПУ мобильного терминала системы цифровой сотовой связи стандарта GSM-1800

  Структура стандарта GSM-800: организация покрытия современной мобильной станции, способ модуляции, организация приема и передачи информации. Выбор, создание и расчет структурных схем РПУ и РПрУ мобильной станции. Принцип работы микросхем ИС-синтезаторов.
  
  курсовая работа [4,7 M], добавлен 06.02.2012
  

• Расчет самолетной радиолокационной станции

  Обоснование, выбор и расчет тактико-технических характеристик самолетной радиолокационной станции. Определение параметров излучения и максимальной дальности действия. Оценка параметров цели. Описание обобщённой структурной схемы радиолокационной станции.
  
  курсовая работа [277,9 K], добавлен 23.11.2010
  

• Проектирование передатчика для радиотелефона

  Разработка структурной схемы радиопередатчика. Расчет режима работы выходного каскада и цепей согласования. Выбор стандартных элементов. Конструктивное вычисление катушки индуктивности. Основные требования к синтезатору частот и к источнику питания.
  
  курсовая работа [454,2 K], добавлен 08.01.2012
  

• Разработка функциональных узлов цифровой системы передачи

  Виды модуляции в цифровых системах передачи. Построение цифрового передатчика на примере формирования сигнала формата 64КАМ. Структурная схема синтезатора частот, цифрового приемника и приёмопередающего тракта. Расчет элементов функциональной схемы СВЧ-Т.
  
  курсовая работа [3,2 M], добавлен 06.02.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам

rнас, Ом	5
rб, Ом	6
rэ, Ом	0
Rуэ, кОм	>40