Проектирование передатчика для радиотелефона
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
чения, не превышающего 25тАж30, понизим напряжение источника коллекторного питания. Выберем по стандартному ряду напряжений . Тогда коэффициент усиления на рабочей частоте при выбранном напряжении питания, необходимый для обеспечения заданной мощности на выходе, определяется следующим образом [1]:
Здесь и далее значок ~ в обозначении мощности будет опускаться, а под обозначением мощности P будет подразумеваться именно полезная колебательная мощность.
Зная коэффициент усиления выходного каскада, можно найти мощность, которая должна подаваться на вход каскада, исходя из определения коэффициента усиления по мощности:
,
Выходной и первый предвыходной каскад должны согласовываться с помощью цепи согласования. Таким образом, найденная мощность PВКвх должна обеспечиваться на выходе цепи согласования, стоящей между первым предвыходным и выходным каскадами УМ. Однако раiет структурной схемы ведется приближенно, по общим основным данным активных элементов (АЭ), без учета тонкостей процессов, протекающих в каскадах усиления, поэтому на данном этапе раiета структурной схемы уже могут иметь место погрешности. В процессе раiета электрических схем каскадов некоторые данные структурной схемы могут быть скорректированы, изменены. Поэтому, учитывая общность раiетов, а также для их упрощения в последующих маломощных каскадах усиления будем сами задаваться коэффициентами усиления транзисторов, не забывая о потерях полезной мощности в межкаскадных ЦС. Это вполне возможно, т.к. заданные коэффициенты усиления можно будет обеспечить при раiете электрических схем каскадов. Поэтому следует выбирать намеренно заниженный коэффициент усиления порядка 5тАж10.
Выберем коэффициент передачи по мощности первого предвыходного каскада (ПВК1) равным . Мощность, которую должен обеспечить этот каскад, равна входной мощности выходного каскада: . На вход каскада необходимо подать мощность .
Выберем транзистор в первый предвыходной каскад УМ. Критерии выбора аналогичны описанным выше. Рабочая частота осталась такой же, как и в выходном каскаде, а мощность снизилась, поэтому следует выбрать более маломощный транзистор.
Транзистор КТ903 имеет граничную частоту 120 МГц, предельно допустимую мощность 30 Вт и коэффициент усиления по мощности на частоте при напряжении коллекторного питания и при выходной мощности . Т.к. рабочая частота выше, чем типовое значение, то коэффициент усиления должен уменьшиться, но мощность, требуемая от транзистора, значительно меньше типовой, поэтому коэффициент усиления увеличится. В результате можно добиться приемлемого коэффициента усиления.
Мощность, которую должен обеспечить второй предвыходной каскад (ПВК2), равна входной мощности первого предвыходного каскада: .
Такую мощность способен обеспечить транзистор КТ381Б, имеющий граничную частоту 200 МГц и предельную мощность 15 мВт.
Выберем коэффициент передачи по мощности второго предвыходного каскада (ПВК2) равным . Тогда на вход каскада необходимо подать мощность:
.
Мощность, которую должен обеспечить третий предвыходной каскад (ПВК3), равна входной мощности второго предвыходного каскада:
Выберем коэффициент передачи по мощности третьего предвыходного каскада (ПВК3) равным . Тогда входная мощность этого каскада .
В каскад выберем транзистор КТ381Б, имеющий граничную частоту 200 МГц и предельную мощность 15 мВт.
Для ослабления влияния каскадов усиления на возбудитель необходимо между возбудителем и первым каскадом УМ поставить буферный каскад, например, эмиттерный повторитель на транзисторе КТ381Б, имеющий коэффициент передачи по мощности .
Между возбудителем и буферным каскадом необходимо поставить цепь согласования ЦСвх . Т.к. от этой цепи не требуется высокая избирательность и КПД, то в соответствии с рекомендациями [2] примем ее КПД .
Примем, что возбудитель радиопередатчика будет обеспечивать мощность порядка 0,01% от мощности выходного каскада. Т.е. на выходе возбудителя должна действовать мощность порядка .
Расiитаем мощность, которую будет обеспечивать возбудитель:
,
что укладывается в заданные рамки.
Для обеспечения заданной стабильности частоты необходимо в качестве возбудителя использовать автогенератор, стабилизированный кварцевым резонатором. Однако ввиду того, что данный радиопередачик должен иметь возможность быстро перестраиваться на любую из дискретных стабильных частот заданного диапазона, целесообразно будет применить в качестве возбудителя синтезатор сетки стабильных частот. Число дискретных частот (каналов) передатчика определяется рабочим диапазоном частот и разносом каналов:
Однако на структурной схеме, представленной в приложении 1, возбудитель показан как отдельный функциональный элемент.
После раiета электрической схемы выходного каскада и выбора возбудителя структурная схема будет скорректирована.
. Раiет режима работы выходного каскада
Раiет режима работы выходного каскада произведем в соответствии с методикой, изложенной в [4].
Т.к. мощность рассеяния транзистора , то он относится к мощным транзисторам и необходимо использовать методику раiета мощного усилительного каскада. Она основана на переходе от модели транзистора по высокой частоте (ВЧ) к эквивалентной схеме усилителя ОЭ для токов и напряжений первой гармоники.
Справочные данные выбр