Расчёт элементов и узлов аппаратуры связи
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
в полосе пропускания)Аmin=30 дБ
Расчет автогенератора
Рассчитаем RC-автогенератор на биполярных транзисторах 2Т928А,Б схема 1. Частота генерации fГ=200 кГц Напряжение питания Uпит авт=15 В Сопротивление нагрузки в коллекторной цепи Rк=10 Ом
Схема 1
Автогенератор собран на составном транзисторе VT1 - VT2 для увеличения входного сопротивления транзистора по цепи базы.
В стационарном режиме работы автогенератора на частоте генерации wг=2pfг, то должны выполнятся условия баланса амплитуд и фаз:
,
где НУС(wг), НОС(wг) - модули передаточных функций НУС(jw) (усилительного элемента), НОС(jw) (цепи обратной связи), соответственно;
jУС(wг), jОС(wг) - аргументы этих передаточных функций.
(6-R2w2C2+4R/RH ) =0
6-R2w2C2+4R/RH =0
w2=(6+4R/RH)/ R2C2
Получаем выражение для частоты генерации:
Теперь можно записать, что:
и коэффициент передачи цепи обратной связи на частоте генерации
Найдём значения сопротивлений RH и R, входящих в формулы для расчёта wг и НОС(wг).
Входное сопротивление RН составного транзистора:
RН=bRбэ2 ,
где b - коэффициент усиления транзистора по току (для VT1);
Rбэ2 - входное сопротивление транзистора VT2.
Для определения b и Rбэ2 нужно выбрать рабочую точку транзистора.
Для этого вначале необходимо построить проходную характеристику транзистора ik=F(uбэ) - зависимость действующего значения тока в выходной цепи от входного напряжения uбэ. В свою очередь, исходными для построения проходной характеристики являются:
- входная характеристика транзистора iб=F(uбэ)
- выходная характеристика транзистора ik=F(uкэ)
Входная характеристикаВыходные характеристики
На семействе выходных характеристик используемого транзистора 2Т928А,Б проводится нагрузочная прямая через точки с координатами: (0, Uпит) и (Uпит/RK, 0).
По точкам пересечения нагрузочной прямой с выходными характеристиками строим промежуточную характеристику ik=F(iб). Для этих целей удобно составить таблицу:
Iб, мА122,53,5510203050Iк, мА7520030042058072090010001000
Промежуточная характеристика
Затем используя полученную зависимость и входную характеристику iб=F(uБЭ), определяют требуемую зависимость: iK=F(uБЭ)
Все данные, необходимые для построения характеристики, сведены в таблицу:
uБЭ, В0,70,750,7750,80,8250,850,8750,90,925Iб, мА013,571016254075Iк, мА07542063072081092010001000
Входная характеристика
По проходной характеристики определяют положение рабочей точки. Лучше всего задаться значением UБЭ0 = 0,8 В - это середина линейного участка проходной ВАХ.
Тогда по входной ВАХ транзистора определяют в рабочей точке:
.
Коэффициент усиления транзистора по току:
.
Зная RБЭ2 и b, можно рассчитать сопротивление RH составного транзистора:
RH = b RБЭ2
Из условия R>>RK следовало бы выбрать значение R 10 кОм. Но эту величину необходимо уточнить при дальнейшем расчёте.
Определим теперь амплитуду стационарного колебания на выходе генератора. Для этого построим колебательную характеристику Sср = F(UБЭ).
Значение средней крутизны для разных значений UБЭ можно определить по методу 3-х ординат по формуле:
Представим все расчёты в виде таблицы:
U1(БЭ), B0,050,0750,10,150,20,3IK max , mA8109201000100010001000IK min , mA75250000SСР, мА/В7,355,96753,3332,51,667
На основании этой таблицы строится колебательная характеристика SСР = F(U1(БЭ)).
генератор частота преобразователь
Колебательная характеристика
Для того чтобы по колебательной характеристике определить стационарное действующее значение UБЭ необходимо предварительно рассчитать значение средней крутизны в стационарном режиме .
Известно, что НУС(wГ)=RK. С другой стороны из баланса амплитуд НУС(wГ) = 1/НОС(wГ). Отсюда
.
Определим значение НОС(wГ) для рассчитанных значений RH и R.
.
R = 100 Ом.
Используя колебательную характеристику и зная значение средней крутизны в стационарном режиме S*ср = 3,294 mA/В, легко найти стационарное действующее значение UБЭ. Оно равно: UБЭ = UВХ = 0,15 В. Тогда напряжение на выходе генератора в стационарном режиме можно найти из соотношения
UВЫХ = UВХ • НУС(wГ)
Определим теперь значение емкости в цепи обратной связи. Из выражения для частоты wГ найдем
;
Емкость СР разделительного конденсатора выбирается из условия СР>>С или 1/wГСР ? 0,01R. Возьмем СР = 1 мкФ.
Осталось определить только значение сопротивления RБ, задающего рабочую точку UБЭ0, I БЭ0. Рассчитаем его по формуле:
.
Выбираем резистор с номиналом R = 100 Ом.
На этом расчет RC-генератора можно считать законченным. Остается лишь привести его схему с найденными значениями элементов.
Расчет спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя
Требуется рассчитать спектр тока и напряжения на выходе нелинейного преобразователя
Схема нелинейного преобразователя (схема 2) Тип нелинейного элемента транзистор КП305Е Напряжение на входе Um=2,5 В Напряжение смещения U0=-1,0 В
Амплитуда напряжения на выходе автогенератора больше амплитуды напряжения, которое следует подать на вход нелинейного преобразователя, следовательно, его необходимо ослаби?/p>