Расчёт электрическогорежима.

Расчёт будет проводится по анологии с [4] , но учитывая то обстоятельство , что мы имеем дело не сLCгенераторами , а с кварцевым генератором :

Пусть I_нmax = 0.8 I_kдоп = 0.8*2.4 = 24 mА

По постоянному току :

U_n0 = 0.4 E_пдоп = 10 В ;

k_ос= 1;

Для наилучшего сопряжения с умножителями выберем

 = 60 - ₀ = 0.218 ; ₁ = 0.391 ;

По постоянному току :

I_к0 = ₀*i_кmax = 0,218*24 = 5,23 мА

На первой гармонике :

I_к1 = ₁*i_кmax = 0.391*24 = 9.38 мА

U_н1 = U_б1^*/ k_ос =  U_б1^* = 24*10^-3 /(93*10^-3 *0.5) = 0,516 В 0,316 В

Сопротивление коллектора :

R_к = U_к1/ I_к1 = 0.516/(93*10^-3) = 55 Ом

Мощность на 1-й гармонике :

P₁=0.5U_к1*I_к1=0.5*9.384*10^-3*0.516=2.481 мВт

Мощность по постоянному току :

P₀ = U_к0*I_к0 = 0.232*10^-3*10 = 52.32 мВт

P_пас = P₀ – P₁ = 52.38–2.421 = 49.899 мВт

Проверим на допустимую величину :

P_пас < P_доп = 120 мВт

КПД распада :

 = P₁/ P₀ = 2.421/52.32 = 0.463

E_см = U_отс – U_б1^* cos = 0.75 – 0.516*0.5=0.492 B

 = U_к1/U_к0 = 0,516/10

 = 1 -i_кmax/(S_ср * U_к0)=1- 24*10^-3/9310*10^-3 =0,97

Расчёт резонатора.

Выбираем кварц :

• L_кв = 0,01 Гн ,

• r_кв= 10 Ом ,

• С_кв = 0,01 пФ ,

• C₀ = 10 пФ ,

• 04 – 77 серия :f_p = 14.8 мГц ,

• _p = 2*3.14*14.8 = 93 МГц.

Условие обеспечения резонансных св-в пластины :

 = 2f_pC₀r_кв= 2*3.14*14.8*10⁶*10^-11 = 0.0093 << 0.1…0.3 – условие выполнено

Резонансное сопротивление :

=_pL=2f_pL_кв=2*3.14*14.8*10⁶*0.01

=930 кОм

С_=(*_p)^-1=(93*10⁶*0,93*10⁶)^-1

=0,01156 пФ

Проверка :

 << 1/(_pC₀) = (93*10⁶*10⁶*10)^-1 = 0.00108 –выполняется.

Зададимся : С_ = 3С₀ = 30 пФ

=1/(_pС_) = (93*10⁶*10^-12*30)^-1 = 358.4 Ом

Q = /r_кв= 358.4/10 = 35.84

R_p= Q₁ = 358.4*35.84 = 12.845 кОм

 = (R_к/R_p)^1/2 = (55/(12.845*10⁶))^1/2

С₂ = С_/ = 30/0.065 = 458.5 пФ

С₁ = С₂/k_ос = 485.5 пФ

Расчёт цепи смещения .

U_б = E_см + 3I_к0/S^к*[1 + cos/(₀)]=0.492 + 3*5.232/(93*10^-3)*10^-3[1+0.5/0.109] =

= 4.51кОм

Расчёт цепи питания.

R_см = 3R_ист/B = 3*4.5*10^-3/100 = 135 Ом

R₁ = R_ист*U_к0/U_б = 10*4.5*10^-3/100=31.25 Ом

R₂=R₁U_б/( U_к0-U_б)=31.25*1.44*10^-3/(10-1.44) = 5.257 кОм

C_бл2=10/2f_pR_см=10/(93*10^-3*135)= 796.4 пФ

Расчёт фильтров питания .

R_бл = 5R_к = 55*5 = 275 Ом

C_бл =10/_p = 107,5 пФ

E_n = U_к0 + I_к0R_бл = 10 + 5.232*275 = 11.44 B

3.3 Расчёт модулятора.

Схема модулятора приведена на рис. 3.

Исходные данные :

• f₀ = 14.8 МГц

• ₀ = 93 МГц

• f/₀ = 5.3*10^-3

Коэффициент гармоник :

k_г = 2.0% .Диапозон модулирующих : 300-3400 Гц. При расчёте автогенератора были получены :

• U_б1 = 0.516 B,

• E_пт = 10 B,

• U_н1 = 0.516 B,

• С_ = 30 пФ,

• С₁ = 458.5 пФ,

• P = 0.065.

Выбираем варикап КВ105А , его параметры :

• C_в0 = 500 пФ при U _в0 = 9 B,

• E_доп = 90 B,

• V = 0.5 – степень нелинейной вольт-фазовой хар-ки .

Чтобы смещения на варикап можно было подавать от источника коллекторного питания транзистора , выбираем постоянное смещение на варикапе , близкое к E_п ,т.е. E_в0 = 9B , тогдаQ = 150 .

1. U_^ = 4 k_н/(V + 1) = 0,02/1,5 = 0,053 В

2. Коэффициент включения варикапа в контур : P_в = (k_в*С_/C_в0)^1/2 =С_в1/C_в0 = 4V*k_п /(V + 1)=4*0,5*0,02 /1,5=0,0267 k_в = = (V + 1)f/(2V*k_п*f₀)=1.5*5.3*10^-3/0.02 = = 0.3975 = 0.154

3. Амплитуда модулирующего напряжения : U_ = U_^*( U_в0 + U_к) = _{n = 0.7} = 0.514 B

4. ВЧ напряжение на варикапе (1-я гармоника) : U_в1 = P_в*U_к1/P = 1.223 B

5. Ёмкость связи : C_св = U_в1*C_в0/(U_в1 + U_б1) = 351,64 пФ

6. Ёмкость С₁: С₁ = С₁^ - C_св*C_в0/(С_в0 + С_св) = 252,1 пФ

Расчитаем резистивный делитель в цепи смещения варикапа , учитывая следующие условия :

E_п R₂/(R₁ + R₂) = 9 B ;

R₁*R₂/(R₁ + R₂) << 1/ С_в0 = 470 кОм

Получим R₂ = 60 кОм ; R₁ = 8 кОм.