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

Цифровой показатель уровня топлива
Топливомер - прибор, измеряющий объемное или весовое количество топлива или масла в баках. Как правило, непосредственное измерение количества топлива крайне затруднено, п ...

Калибровка мониторов на основе науки о цвете – колориметрии
Полиграфическая индустрия активно развивается и предлагает клиентам все больше новых и интересных решений. Также растет требовательность заказчиков к резуль ...

Устройство оперативной памяти статического типа емкостью 12 Кб для микропроцессора Intel 8080
Одним из ведущих направлений развития современной микроэлектронной элементной базы являются большие интегральные микросхемы памяти, которые служат основой д ...