V. расчёт частотного модулятора

Для формирования ЧМ колебаний к контуру АГ подключают реактивный двухполюсник, параметры которого зависят от модулирующего сигнала, – управитель частоты. Известны различные устройства, обладающие реактивной проводимостью, управляемой напряжением или током: ёмкости p-n переходов полупроводниковых диодов (варикапы), индуктивности с ферритовыми сердечниками, вариконды, реактивные лампы, ключевые диоды и др.

В настоящее время широко применяют варикапы. Основные достоинства этого вида: простота схемы, малые габаритные размеры и мощность источника управляющего напряжения.

Эквивалентная схема р-n перехода (рис. 5.1) состоит из сопротивления базы r и параллельно соединенных емкостей Сбар (барьерной емкости запертого перехода), Сд (диффузионной емкости открытого перехода) и дифференциального сопротивления V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

Рис. 5.1. Эквивалентная схема р-n-перехода полупроводникового диода

В режиме открытого перехода (напряжение на переходе uп>0) R мало и сильно шунтирует ёмкость перехода, которая в основном определяется Сд. Это затрудняет использование варикапа для управления частотой при uп>0. В режиме запертого р-n перехода (uп<0) обратный ток диода i очень мал, сопротивление велико и слабо влияет на характеристики варикапа. Здесь ёмкостью варикапа является барьерная ёмкость Св = Сбар, зависящая от напряжения на переходе uп:

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , (5.1) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

где Е - произвольное напряжение начального смещения;

j » 0,5 В - контактная разность потенциалов;

Сбар0 - ёмкость варикапа при uп = Е;

k » 1...0,3 - коэффициент, зависящий от изменения концентрации примесей в р-n переходе.

При подключении варикапа к контуру АГ на нём образуется переменное напряжение с амплитудой U, которое можно считать гармоническим, если энергия, запасённая в ёмкости варикапа, мала по сравнению с энергией, запасённое в ёмкостях контура. кроме того, для управления частотой на варикап подаётся некоторое управляющее напряжение. Оно состоит из постоянного смещения U0 и переменной составляющей uу. Следовательно,

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

При всех изменениях режима напряжение на переходе не должно выходить за пределы

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

где V. расчёт частотного модулятора - student2.ru – допустимое обратное напряжение на переходе, при котором ещё не возникает лавинный пробой.

Эффективная ёмкость варикапа Св, управляющая частотой, при фиксированном uу зависит от U. При V. расчёт частотного модулятора - student2.ru она примерно на 10% больше барьерной ёмкости. Однако это отличие можно не принимать во внимание и определять Св по формуле (5.1), подставляя вместо uп управляющее напряжение V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Коэффициент перекрытия по частоте V. расчёт частотного модулятора - student2.ru получается наибольшим, если контур состоит только из индуктивности и емкости варикапа, а амплитуда U очень мала. Тогда

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Так для варикапа Д902 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 25 В и V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 2,67. В действительности коэффициент перекрытия меньше за счёт конечных значений амплитуды U и неполного включения варикапа в контур.

На практике наиболее часто используется схема последовательно-параллельного включения варикапа в контур (см. рис 5.2).

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

Рис. 5.2. Схема последовательно-параллельного включения варикапа в контур

В этой схеме резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения смещения, дроссель Lдр служит для разделения цепей высокой частоты и питания.

Пример расчёта частотного модулятора

5.1. Рассчитать XV с параметрами: средняя частота f = 30 МГц; девиация частоты D f = 6 кГц; амплитуда высокочастотного колебательного напряжения на контуре Uw = 5,5 В; емкость контура автогенератора С = 50 пФ; добротность контура Q = 160; глубина допустимой паразитной АМ МАМ < 1%; коэффициент нелинейных искажений kW < 10%; напряжение источника питания Е = 12 В.

Решение:

1. Выбираем варикап КВ102. Его параметры: Cн = 22...32 пФ; n = 0,5; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru В; добротность Qв ≥ 200; допустимое напряжение смещения 45 В.

2. Относительная девиация частоты определяется как

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

3. Определим необходимое изменение ёмкости контура для получения заданной девиации частоты

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru пФ.

4. Выбираем напряжение смещения на варикапе Есм = 6 В. При этом смещении ёмкость варикапа С0 = 25 пФ.

5. Определим сопротивление делителя напряжения при токе делителя Iдел = 1 мА (обычно Iдел = (100 ... 1000)·Iобр, где Iобр – обратный ток варикапа при выбранном смещении).

R1 + R2 = V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

R1 + R2 = V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 12 кОм.

Выбираем R1 = R2 = 6 кОм.

6. Для ослабления факторов, дестабилизирующих частоту генерации, выбираем наименьший коэффициент включения варикапа в контур

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

7. Определим значение постоянной составляющей емкости, вносимой варикапом

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru пФ.

8. Необходимое изменение емкости варикапа в процессе модуляции определяется следующим образом

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

9. Емкость конденсатора связи

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

10. Амплитуда модулирующего напряжения на варикапе при крутизне характеристики варикапа в выбранном режиме

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

11. Амплитуда напряжения высокой частоты на варикапе

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

12. Проверка режима работы варикапа

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

13. Коэффициент паразитной АМ

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

14. Нормированная амплитуда модулирующего сигнала

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

15. Коэффициент нелинейных искажений

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

где

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

аналогично

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

и

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

VI. Расчёт возбудителя частоты (автогенератора)

В зависимости от назначения передатчика, диапазона рабочих частот, мощности, вида модуляции и т.д. возбудители строят по различным структурным схемам. Самые простые одночастотные возбудители применяют в передатчиках, работающих на фиксированной частоте.

Вся совокупность требований к АГ удовлетворяется рациональным выбором схемных и конструктивных решений. В первую очередь, важно составить структурную схему возбудителя, способную выполнить все функции, вытекающие из исходных данных. Далее необходимо выбрать схемы и режимы каскадов, входящих в возбудитель, рассмотреть варианты конструкции.

Многие практические схемы автогенераторов можно привести к так называемой обобщённой трёхточечной схеме.

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

Рис. 6.1. Обобщённая трёхточечная схема автогенератора на транзисторе

Стационарный режим АГ описывается уравнением

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , (6.1)

где V. расчёт частотного модулятора - student2.ru – комплексная крутизна активного элемента, усреднённая по первой гармонике, V. расчёт частотного модулятора - student2.ru – коэффициент обратной связи, V. расчёт частотного модулятора - student2.ru – сопротивление нагрузки.

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru (6.2)

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru . (6.3)

Если известны параметры АЭ и колебательной системы, из этих уравнений можно найти два неизвестных: амплитуду и частоту колебаний. Это – решение задачи анализа режима. При проектировании автогенераторов амплитуда и частота колебаний, считают заданными и из уравнения (6.1) следует определить параметры и структуру схемы. Это – задача синтеза автогенераторов.

В зависимости от соотношения между заданной частотой колебаний w0 и граничными частотами по крутизне ws и усиления по току wгр расчет АГ следует строить по разному:

- безынерционный АЭ, когда w0 < 0.5ws;

- инерционный АЭ, когда 0.5ws < w0 << wгр;

- сильно-выраженный инерционный АЭ, когда w0 ≈ wгр.

Выбор коэффициента обратной связи V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ограничен одним из предельно допустимых параметров: Iк max, Uкэ max, Uбэ max, Pк max.

Соответствующие значения V. расчёт частотного модулятора - student2.ru в предельных режимах можно выразить через нормированные значения предельно допустимых параметров и некоторые функции, зависящие только от угла отсечки:

- по току

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; (6.4)

- по напряжению

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; (6.5)

- по мощности

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru . (6.6)

По выбранному углу отсечки θ в стационарном режиме, функциям V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , V. расчёт частотного модулятора - student2.ru и нормированным предельно допустимым параметрам определяют значения V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , V. расчёт частотного модулятора - student2.ru . Рабочее значение V. расчёт частотного модулятора - student2.ru должно быть меньше наименьшей из этих величин: V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

Рис. 6.2. Графики функций V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , V. расчёт частотного модулятора - student2.ru для нахождения предельных значений коэффициента обратной связи

После расчета режима активного элемента переходят к следующему этапу – расчёту параметров колебательного контура. Для улучшения стабильности частоты целесообразно выбрать контур с высокой добротностью (Qнен – добротность ненагруженного контура) и большим характеристическим сопротивлением ρ. Обычно на частотах, не превышающих 100…200 МГц, удаётся сконструировать контур с Qнен = 100 … 200 и ρ = 300…500 Ом. Это определяет резонансное сопротивление контура при полном включении: Rнен = 1/Gнен = ρQнен = 30 … 60 кОм.

Дальнейший расчёт зависит от назначения АГ. Если требуется получить колебания с возможно высокой стабильностью частоты и малой мощностью в нагрузке, то параметры контура следует выбирать так, чтобы добротность нагруженного контура Qн была наибольшей. Если же АГ должен отдать в нагрузку возможно большую мощность при произвольной стабильности частоты, необходимо стремиться к увеличению КПД контура ηк. Во всех случаях реактивные сопротивления плеч трехточечной схемы не должны быть больше 500 … 1000 Ом и меньше 5 … 10 Ом, иначе их трудно реализовать.

Наибольшее значение Qн получают при Gн = 0, т.е. при работе генератора на нагрузку с бесконечным входным сопротивлением. Коэффициент включения p колебательного контура в коллекторную цепь находят, задавшись сопротивлением Х2. Тогда

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru (6.7)

Если выбрана схема типа емкостной трехточки, то Х1<0; X2<0; X3>0. Для получения нужного значения коэффициента p при заданном сопротивлении ρ в цепь Х3 последовательно с индуктивностью L3 следует включить емкость С3 (рис. 6.3) причем V. расчёт частотного модулятора - student2.ru и V. расчёт частотного модулятора - student2.ru в сумме должны быть равны сопротивлению Х3. Следовательно,

ХС3 = Х3 – ХL3. (6.8)

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

Рис. 6.3. Схемы автогенераторов:

а – емкостная трехточка с дополнительной емкостью С3,

б – индуктивная трехточка

В схеме индуктивной трехточки Х1 > 0; X2 > 0; X3 < 0 и цепь Х3 содержит последовательно включенные емкость С3 и индуктивность L3 (рис. 6.3,б), причем

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru (6.9)

Обычно схема емкостной трехточки позволяет получить несколько лучшую стабильность частоты.

Ниже приводятся примеры расчёта автогенератора, в которых используются несколько методик, как на основе обобщённой трёхточечной схемы, так и на конкретной принципиальной схеме автогенератора.

Примеры расчёта автогенератора.

6.1. Расчёт АГ с использованием безынерционного АЭ.

Исходные данные: рабочая частота f0 = 1 МГц; мощность в нагрузке Pн = 50 мВт.

1. По справочнику [12] выбираем транзистор ГТ311 и находим fгр ≈ 10 МГц >> f0; S = 0,55 A/B; Sб = 0,006 А/В; U' = 0,33 В; IК max = 12 В; Uбэ max = 2 В; PК max = 150 мВт при температуре среды t0ср≤ 250 С.

Выбираем напряжение UК0 = 0,5UКЭ max = 6 В.

2. Задаемся углом отсечки, который в автогенераторах обычно равен θ = 60 ... 900. Берем θ = 700. Для этого угла γ1 = 0,288, g1 = 1,73, cosθ = 0,342. По графикам рис. 6.2 находим Fi = 1,8, Fu = 0,9, Fp = 12. По формулам (6.4)-(6.6) вычисляем:

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Таким образом, в данном случае наиболее жесткое ограничение по k определяется допустимым током IК max. Выбираем

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Далее определяем:

- амплитуду колебания

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru В;

- амплитуду первой гармоники коллекторного тока

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ;

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru А;

- мощность генерируемого колебания

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ;

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru Вт;

- сопротивление и проводимость коллекторной цепи

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru Ом,

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru мСм.

3. Задаёмся: ρ = 500 Ом, Qнен = 100. Тогда Gнен = 0,02 мСм. Выбираем схему типа емкостной трёхточки (рис. 6.3,а) и принимаем X2 = – 5 Ом. Тогда

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ;

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

4. Наименьшее значение затухания δн при Gн = 0 найдём из следующего выражения

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , (6.10)

где V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ;

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Тогда

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ;

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Фактически уменьшения добротности не произошло. Это объясняется малой реакцией входной проводимости АЭ из-за небольшого значения k. Значит, генератор можно нагрузить, сделав Gн ≠ 0. Зададимся допустимым снижением Qн, например до 80 (т.е. δн = 0,0125). Из (6.10) находим

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

или V. расчёт частотного модулятора - student2.ru Такое входное сопротивление следующего (буферного) каскада нетрудно получить в составном эмиттерном повторителе.

Мощность в нагрузке Pн = 0,5U2КЭGн = 0,5·5,062·0,031 = 0,40 мВт.

Определим емкости и индуктивности схемы, пользуясь известными формулами [14]:

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Тогда

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

6.2. Произвести расчёт следующей схемы автогенератора (рабочая частота колебаний fр = 172 МГц)

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

Рис. 6.4. Схема автогенератора с цепями коррекции

Решение:

Расчёт автогенератора состоит из нескольких этапов:

- выбор транзистора,

- расчёт корректирующей цепочки,

- расчёт электрического режима транзистора,

- расчёт колебательной системы,

- расчёт ёмкости связи с нагрузкой CCB,

- расчёт цепи смещения,

- расчёт цепи питания.

Выбор транзистора

Выбираем биполярный транзистор малой мощности 2Т306А из условия что – граничная частота fгр транзистора больше, чем заданная частота колебаний fр.

Выпишем параметры активного элемента: обратный ток коллектора при UКБ (UКЭ) = 1 В Iк.обр = 0,5 мкА; обратный ток эмиттера при UЭБ = 4 Iэ.обр = 10 мА; коэффициент передачи тока h21Э = 20…60; граничная частота коэффициента передачи fгр = 300 МГц; емкость коллекторного перехода СК = 5 пФ; емкость эмиттерного перехода СЭ = 4,5 пФ; максимально допустимые параметры – постоянное напряжение коллектор – эмиттер UКЭ MAX =10 В; постоянный ток коллектора IК = 50 мА; рассеиваемая мощность без теплоотвода РMAX = 150 мВт.

Расчет корректирующей цепочки

1. V. расчёт частотного модулятора - student2.ru Ом

2. V. расчёт частотного модулятора - student2.ru Ф

3. V. расчёт частотного модулятора - student2.ru Ом

Здесь τос = rбСка = V. расчёт частотного модулятора - student2.ru постоянная времени цепи внутренней обратной связи транзистора.

4. V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

где: В – средний коэффициент усиления по току,

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru – граничная частота транзистора,

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = V. расчёт частотного модулятора - student2.ru / h21Э = 300× V. расчёт частотного модулятора - student2.ru /40 = 7,5 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru Гц.

Цепь коррекции можно рассчитать, воспользовавшись формулами:

R`кор = (Rкор R3) / ( Rкор + R3)

R`кор =(4.6 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru )/(4.6+118)= 4.43 Ом

Скор = 1/( V. расчёт частотного модулятора - student2.ru Rкор) ≈ 1/( V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ) = 115 пФ

Эффективность применения корректирующих цепей зависит от соотношения между Rкор и R3 – требуется выполнения условия Rкор V. расчёт частотного модулятора - student2.ru R3, в противном случае следует выбирать другой транзистор.

Проверяем: V. расчёт частотного модулятора - student2.ru (условие выполняется)

Если использовать транзистор с коррекцией (см. рис. 6.4), то крутизна переходной характеристики может быть рассчитана по формуле:

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ~1/R`кор = V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Расчёт электрического режима транзистора

Выбираем:

- коэффициент обратной связи принимаем равным единице Кос=1,т.к. это обеспечивает наибольшую стабильность частоты в АГ;

- принимаем угол отсечки импульсов коллекторного тока θ = 600, тогда: V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; γ0 = 0,109; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ;

- выбираем V. расчёт частотного модулятора - student2.ru и Еп из условий:

Еп≤0,5uк доп , ik max≤0,4iк доп

Еп≤0,5 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , ik max≤0,4 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ;

- крутизну линии граничных режимов на выходных статических ВАХ транзистора V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 20 мА/В (обычно для маломощных транзисторов V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 10...30 мА/В);

- напряжение отсечки на переходной ВАХ транзистора, для биполярных транзисторов Eотс = 0,7….0,8; примем V. расчёт частотного модулятора - student2.ru отс = 0,7.

В соответствии с методикой [10] выполним расчёт параметров

1) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 0.391 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

2) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 0.218 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

3) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

4) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

5) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

6) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 0.5 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

7) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 4.4 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru 5 = 22 мВт

8) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru - 21 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru 150 (условие выполняется)

9) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

10) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 0.7 – V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

0.44 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru (Условие выполняется)

11) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

12) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

проверка: V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru (условие выполняется)

Расчет колебательной системы

Предварительно выбираем:

- индуктивность контура V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , при частотах до 200 МГц исходим из соотношения V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ;

- добротность контура V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; обычно V. расчёт частотного модулятора - student2.ru , V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

Рассчитаем элементы колебательного контура:

1) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 2 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

2) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

3) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

4) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 0.01

5) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 860 пФ

6) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru 860 пФ

7) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru -1= V. расчёт частотного модулятора - student2.ru -1= 116 нФ

Расчёт ёмкости связи с нагрузкой CCB

Чтобы изменения нагрузки не уменьшали стабильность частоты, нужно выполнить условия V. расчёт частотного модулятора - student2.ru . На практике достаточно, чтобы

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru =3 V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru =2.1 Ом

Зная Rн и вычислив R'H , можем рассчитать ёмкости Ссв и С'св:

1) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru = 2.36

2) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

3) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

Расчет цепи смещения

Воспользуемся выше приведённой методикой расчёта:

1) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

2) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

3) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

4) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

5) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

Расчёт цепи питания

1) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

2) V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

Справочные данные

1. Основные соотношения между паспортными параметрами и параметрами эквивалентной схемы биполярного транзистора

Крутизна по переходу

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

где Iк1 – амплитуда первой гармоники коллекторного тока в амперах, определяемая при расчёте рабочего режима транзистора; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru – рабочая температура перехода транзистора в градусах Цельсия V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ; V. расчёт частотного модулятора - student2.ru – допустимая температура перехода.

Сопротивление рекомбинации

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

где V. расчёт частотного модулятора - student2.ru – статический коэффициент передачи транзистора по току в схеме ОЭ на низкой частоте V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Статическая крутизна базового тока V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Статическая крутизна коллекторного тока[7]

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru . (С.1)

При наличии в конструкции транзистора сопротивления эмиттерной термостабилизации V. расчёт частотного модулятора - student2.ru :

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ;

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru . (С.2)

Одним из паспортных параметров транзистора является ёмкость коллекторного перехода Ск (она же барьерная ёмкость коллекторного перехода, она же ёмкость закрытого коллекторного перехода).

«Активная составляющая» ёмкости коллекторного перехода

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

«Пассивная составляющая» ёмкости коллекторного перехода

Скп = Ск – Ска.

Постоянная времени цепи обратной связи

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Граничная частота, на которой коэффициент передачи транзистора по току в схеме ОЭ равен единице,

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

где V. расчёт частотного модулятора - student2.ru – граничная частота, на которой модуль коэффициента передачи по току V. расчёт частотного модулятора - student2.ru в схеме ОЭ уменьшается в V. расчёт частотного модулятора - student2.ru раз по сравнению со значением на низкой частоте V. расчёт частотного модулятора - student2.ru [8].

Соответственно

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Граничная частота

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

на которой модуль коэффициента передачи транзистора по току V. расчёт частотного модулятора - student2.ru в схеме ОБ уменьшается в V. расчёт частотного модулятора - student2.ru раз по сравнению со значением V. расчёт частотного модулятора - student2.ru на низкой частоте V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Усреднённая ёмкость открытого эмиттерного перехода

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru .

Диффузионная ёмкость эмиттерного перехода

Сдиф = Сд – Сэ,

где Сэ – барьерная ёмкость эмиттерного перехода (паспортный параметр).

Граничная частота

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

на которой модуль крутизны коллекторного тока S уменьшается в V. расчёт частотного модулятора - student2.ru раз по сравнению со значением на низкой частоте V. расчёт частотного модулятора - student2.ru :

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru ,

где S0 соответствует значению S при V. расчёт частотного модулятора - student2.ru :

V. расчёт частотного модулятора - student2.ru

и определяется по статическим ВАХ коллекторного тока либо согласно (С.1) или (С.2) при наличии стабилизирующего сопротивления V. расчёт частотного модулятора - student2.ru в конструкции транзистора.

Наши рекомендации