Расчет генератора

Выбираем стандартный блок питания E = 12 В.

Рассчитаем мощность, отдаваемую в нагрузку:

Pн = Uвых2/Rн·2 => Pн = 18 мВт

Рассчитаем рассеиваемую мощность на коллекторе транзистора P0, исходя из того, что:

P1 = 8Pн - мощность потребляемая транзистором.

P1 = 144 мВт

P0=P1 - Pн=126 мВт

Исходя из заданной мощности рассеивания и частоты колебания, выберем транзистор КТ 624 А-2

Параметры:

Uкэmax = 12В - постоянное напряжение коллектор - эмиттер

Pкmax = 150 мВт - постоянная рассеиваемая мощность коллектора

Iкmax = 50 мА - постоянный ток коллектора

fm = 100 МГц - граничная частота транзистора.

Рассчитываем количество буферных каскадов исходя из того что Кр - коэффициент усиления по мощности измеренный практически = 6.

Где n - число каскадов, а P - мощность, отдаваемая предыдущим каскадом.

Выбираем для начала n = 1.

Отсюда P = 3 мВт. Известно, что наиболее типичная мощность автогенератора 0.2 ÷ 5 мВт. Исходя из этого, определяем число буферных каскадов n = 1. Выберем трехточечную схему АГ представленную на рис.5 (емкостная трехточка).

Подбираем схему автогенератора:

Рис.9 Принципиальная схема кварцевого автогенератора

Назначение элементов:

R1, R2, R6, R7 - делитель в цепи баз транзисторов VT1 и VT2,

R3, R8 - коллекторные сопротивления,

R5, R9 - температурная стабилизация

R4 - устранение возникновения паразитных колебаний, не контролируемых резонатором через емкость C0,

C1, C2, C10 - контур, частота которого равна частоте последовательного резонанса резонатора,

C4, C7, C9, C3 - шунтирование резисторов R5, R8, R9, R3 по переменному току,

C5, C8 - разделительные емкости,

C6, L - колебательный контур, настроенный на частоту первой гармоники коллекторного тока,

C11 - замыкание высокочастотной составляющей напряжения ИП на корпус.

Найдем ток коллектора в точке покоя

Iк0 = 1.5Iн = 9 мА

Определим напряжение Uкэ0 в точке покоя

Uкэ0 = 0.4 ÷ 0.5E = 6 В

По выходной вольтамперной характеристике транзистора КТ 624А-2 определяем ток покоя базы Iб0.

Iб0 = 0.2 мА

Рассчитаем коэффициент усиления по току β

β = Iк0/Iб0 = 45

Определим потенциал эмиттера Uэ

Uэ = 0.2 ÷ 0.3E = 3 В

Определим ток эмиттера в точке покоя Iэ0

Iэ0 = Iк0 + Iб0 = 9.2 мА

Определим сопротивление в цепи эмиттера R9

R9 = Uэ/Iэ0 = 326 Ом

Выбираем стандартный резистор МЛТ 390 0.125 мВт (МЛТ - тип резистора, 390 - номинал резистора, 0.125 - максимальная мощность рассеивания).

Определяем падение напряжения на коллекторном резисторе R8.

UR8 = E - Uэ - Uкэ0 = 3 В

Найдем сопротивление R8

R8 = UR8/Iк0 = 333 Ом

Подбираем стандартный резистор МЛТ 390 0.125 мВт

Определим ток, протекающий в цепи базового делителя транзистора VT2, исходя из условия:

Iд = 10·Iб0 = 2 мА

Находим напряжение Uбэ0 в точке покоя по входной вольтамперной характеристике

Uбэ0 = 0.38 В

Перейдем к расчету делителя в цепи базы транзистора VT2

Рассчитаем резистор R6

R6 = (Uэ+Uбэ0)/Iд = 1.7 кОм

Выберем стандартный резистор МЛТ 1.6 к 0.125 мВт

Произведем расчет R7

R7 = (E - (Uэ + Uбэ))/(Iд + Iб0) = 3.91 кОм

Выберем стандартный резистор МЛТ 3.9к 0.125 мВт

Рассчитаем шунтирующие конденсаторы С7, С9

С9 = 5/π·fн·R9 = 16 нФ

Выбираем стандартный конденсатор КМ-5 22 нФ, где КМ5 - тип конденсатора, 22 нФ - номинальная емкость.

С7 = 5/π·fн·R8 = 0.79 нФ

Выбираем стандартный конденсатор КМ-5 910 пФ

Рассчитаем емкость разделительного конденсатора С8, при расчете будем исходить из того, что сопротивление разделительной емкости на заданных частотах равно 1 Ом.

С8 = 1/π·fн = 53 нФ

Выбираем стандартный конденсатор КМ-5 56 нФ.

Рассчитаем колебательный контур в цепи коллектора транзистора VT2. Добротность данного контура будет определяться как:

Q = 0.159·Rэкв/fн·L2

где Rэкв - эквивалентное сопротивление параллельно соединенных Rн и Rкэ, где Rкэ - сопротивление коллектор-эмиттер.

Интересное из раздела

Расчет спектральных характеристик сигналов и каналов связи
На современном этапе развития перед железнодорожным транспортом стоят задачи по увеличению пропускной и провозной способности, грузовых и пассажирских перев ...

Однофазный инвертор напряжения
В данном курсовом проекте проектируется полупроводниковый преобразователь электрической энергии - автономный инвертор напряжения. Вначале преобразователи выпол ...

Проект трассы волоконно-оптической линии связи между г. Елец и г. Липецк
В настоящее время развития цифровых технологий и построения сетей NGN, где основу предоставления услуг определяют сети широкополосного доступа, объемы перед ...