Радиопередающее устройство автомобильной радиостанции (стр. 2 из 7)
3. Умножитель частоты: для получения необходимой рабочей частоты следует использовать УЧ с коэффициентом умножения 2. АП в нём можно использовать тот же, что и в ПУМ2: транзистор КТ-343А, но так как КПД УЧ меньше, чем у УМ, то меньше и коэффициент усиления. Его приближённо можно посчитать по формуле
. Тогда мощность, требуемая от автогенератора 
мВт. Так как эту мощность, как будет показано позже, автогенератора может отдавать в нагрузку, то на этом предварительное усиление сигнала можно прекратить.4. Буферный усилитель: в рассматриваемом случае можно опустить, так как имеем не высокую рабочую частоту. Его роль (развязку автогенератора с каскадами ПУМ) будет выполнять УЧ.
5. Задающий генератор, система автоматической подстройки частоты и частотный модулятор: в качестве этого используем автогенератор с кварцевой стабилизацией частоты и варикапным управлением. АП является всё тот же КТ-343А. Кварцевый автогенератор является составной частью возбудителей, синтезаторов частоты, радиопередающих и радиоприёмных устройств, а также аппаратуры для частотных и временных измерений. По принципу использования кварцевого резонатора схемы КАГ можно классифицировать по трем группам: осцилляторные , фильтровые, схемы с затягиванием частоты. В фильтровых схемах КАГ КР включается последовательно в цепь обратной связи и работает точно на частоте последовательного резонанса КР. Сопротивление КР на этой частоте чисто активное и имеет минимальное значение, что ведёт к резкому увеличению коэффициенту передачи цепи обратной свызи и выполнению условий самовозбуждения КАГ. Достоинство этих схем: относительно большой уровень отдаваемой мощности (на один-два порядка выше чем у оцилляторных схем). В осцилляторных схемах кварцевый резонатор является элементом контура и играет роль индуктивности. Основным достоинством этих схем является простая схемная реализация и малые значения относительной нестабильности частоты колебаний. Но уровень колебательной мощности, который они могут генерировать при сохранении параметров КР, невелик и составляет единицы и десятки милливатт. Этот недостаток можно избежать при использовании в схеме дополнительного каскада промежуточного усиления. Более высокой стабильностью частоты обладает емкостная трёхточка, поэтому будем проектировать КАГ по осцилляторной емкостной трехточечной схеме (рис.2).
Рис.2. Электрическая схема осцилляторного КАГ по схеме емкостной трёхточки.
6. ВКС: П-фильтр с дополнительной ёмкостью, обеспечивает согласование выходного сопротивления АП с входным сопротивлением фидера, канализирующего ВЧ энергию к антенне, и фильтрацию побочных и внеполосных излучений, основную долю которых составляют высшие гармоники выходного тока ВУМ.
Таким образом, структурная схема проектируемого РПдУ упрощается. Она изображена на рис.3.
Рис.3. Структурная схема проектируемого передатчика.
По техническому заданию необходимо рассчитать два основных каскада полученной структурной схемы: КАГ и ВУМ с ВКС. Эти каскады определяют основные параметры и характеристики РПдУ такие, как КПД, мощность в антенне, стабильность частоты и уровень побочных излучений.
2.Электрический расчет
Исходные данные на курсовой проект:
Вт 
Гц 
Гц 
Ом
дБ 
Гц 
Исходные данные на транзистор КТ-920В:
А 
Вт 
Гн 
Ф 
Ом
В 
А 
Вт 
Гн 
Ф 
Ом
В 
Гн 
Ф 
Ом
В 
А/В 
оС
В 
Гц 
Гц 
Гц
Так как предполагаемый коэффициент усиления по мощности транзистора равен 10, то можно использовать упрощённую методику расчёта.
Вт
2.1 Расчёт выходного усилителя мощности
Как упоминалось ранее, выходной каскад и все каскады ПУМ и УЧ будут собраны по схеме с общим эмиттером (рис.4). Причём в выходном каскаде для оптимизации КПД и усилительных свойств каскада выбираем угол отсечки коллекторного тока, равный 90о . Такой режим предусмотрен по конструкции транзистора при нулевом постоянном смещении по базовой цепи. При этом схема упрощается (рас.5).
Рис.4. Электрическая схема усилителя с ОЭ (каскады ПУМ и УЧ).
Рис.5. Электрическая схема усилителя с ОЭ (каскады ВУМ с ВКС).
Итак, начинаем расчёт:
1.Сопротивление потерь коллекторного в граничном режиме:
Ом
2.Коэффициент использования коллекторного напряжения в граничном режиме:
3.Напряжение и первая гармоника тока нагрузки, приведённые к ЭГ:
В
А
4.Полезная нагрузка и полное сопротивление, приведённые к ЭГ:
Ом
Ом
5.Амплитуда первой гармоники тока ЭГ:
А
6.Крутизна по переходу:
А/В
7.Сопротивление рекомбинации:
Ом