Вычислив разность между потребляемой и колебательной мощностью, найдем мощность, рассеиваемую на транзисторе.

Р_рас=Р₀- Р₁= 16,667 - 12,5 = 4,121 Вт

2. Расчет базовой цепи

Входную цепь транзистора с ОЭ рассчитываем по схеме расположенной ниже:

Коэффициент ослабления тока базы при ведении ОС вычисляется по формуле:

Амплитуда базового тока определяется соотношением:

= 2,18 А

Максимальное значение напряжение на эмиттерном переходе находится как:

(U_{бэ доп} = 4 В),

Постоянная составляющая базового тока:

Зная постоянные составляющие коллекторного и базового токов, можно найти постоянную составляющую тока эмиттера

I_э0= I_ко+ I_бо= 0,978+0.031 = 1,008 А,

Рассчитаем напряжение смещения:

Рассчитаем параметры эквивалентной схемы входного сопротивления транзистора при включении с общим эмиттером:

Рассчитаем активную и реактивную составляющие входного сопротивления:

Рассчитаем мощность на входе усилителя:

Зная входную и выходную мощности, можно посчитать коэффициент усиления:

3. Расчет цепи питания

Сопротивление R2

Исходя из этого, имеем:

Ток делителя:

Блокировочная и разделительные емкости:

Рассчитаем L_бл:

4. Выбор способа получения угловой (частотной) модуляции

Существует несколько способов получения угловой (частотной) модуляции.

Угловая модуляция может быть получена прямым способом, когда модулируется непосредственно частота автогенератора передатчика, или косвенным, когда в промежуточном каскаде передатчика производится фазовая модуляция. Тот и другой способы имеют свои недостатки и достоинства. Достоинство прямого метода – возможность получения глубокой и достаточно линейной частотной модуляции (ЧМ), недостаток – трудность обеспечения стабильности средней частоты колебания с ЧМ. Достоинство косвенного способа – высокая стабильность средней частоты, недостатки – неглубокая модуляция, трудность передачи низких модулирующих частот.

Возможность получения глубокой и линейной ЧМ делает предпочтительным прямой способ в радиовещательных и связных передатчиках. При этом для повышения стабильности средней частоты используют систему автоматической подстройки частоты (АПЧ) по высокостабильному кварцевому эталону.. Будем строить передатчик именно по такой схеме.

В качестве возбудителя передатчика будем использовать генератор, управляемый напряжением (ГУН). Управление ГУН производится через два варикапа, на один из которых подаётся модулирующее напряжение U_W, а на другой – управляющее напряжение системы фазовой автоподстройки частоты. Разделение функций управления между двумя варикапами производится из-за того, что девиация частоты под действием модулирующего сигнала относительно невелика (в случае связного передатчика – 3 кГц) в сравнении с диапазоном перестройки ведомого генератора управляющим напряжением с выхода системы ФАПЧ. Для повышения устойчивости в структуру передатчика включают умножители частоты.

Ширина спектра ЧМ сигнала составляет:

(5.1)

где F_В – верхняя частота передаваемого сообщения, для речевых сообщений F_В = 3 кГц; m – индекс модуляции, рассчитанный по формуле:

(5.2)

где Df – девиация частоты на выходе передатчика.

Подставляя в (5.1) и (5.2) численные значения входящих в них величин, получаем, что П = 31,8 кГц.

Исходя из ширины спектра ЧМ сигнала в данном случае, выбираем шаг сетки частот на выходе передатчика равным 50 кГц. Тогда коэффициент умножения частоты выберем равным 8. При этом шаг сетки генератора сетки дискретных частот будет равен 6,25 кГц, а диапазон генерируемых частот – от 22,5 МГц до 23,75 МГц. Для умножения частоты на 8 поставим усилитель мощности и три последовательно включенных удвоителя частоты. Схема удвоителя приведена в Приложении 2.

5. Расчет автогенератора

5.1. Расчёт режима автогенератора

Произведём расчёт генератора, управляемого напряжением – автогенератора, исходя из следующих условий:

· диапазон рабочих частот	f = 22,5...23,75 МГц;
· колебательная мощность в нагрузке	P_H = 5 мВт;
· фактор регенерации	G = 5;
· электронный КПД автогенератора	h = 0,5;
· КПД контура автогенератора	h_K = 0,3;
· добротность ненагруженного контура	Q = 150;
· характеристическое сопротивление контура	r = 300.

Для построения автогенератора выберем транзистор КТ340Б с параметрами:

b = 100;	f_Т = 800 МГц;
С_К = 3.7 пФ;	t_К = 0,04 нс;
I_{К МАХ} = 50 мА;	Р_{К ДОП} = 150 мВт;
U_{КЭ ДОП} = 20 В.

Проверим, можно ли пренебречь инерционностью этого транзистора в данных условиях. Для этого необходимо выполнение условия:

(3.1)

где f – частота генерируемых колебаний, f_S – граничная частота транзистора по крутизне.

Зададимся следующими величинами: постоянная составляющая тока коллектора I_К0 = 8 мА, Е_К = 0,5 U_{КЭ ДОП} = 10 В.

Граничная частота транзистора по крутизне определяется выражением:

(3.2)

где распределённое сопротивление базы r_Б, в свою очередь определяется:

(3.3)

а крутизна статической проходной характеристики S₀:

(3.4)

температурный потенциал перехода j_Т:

(3.5)

Подставляя значения величин в (3.3), (3.4), (3.5) и (3.2), получаем:

f_S = 128,4 МГц,

что составляет 0,160 от f. Таким образом, транзистор в данном случае можно считать безынерционным устройством.

Рассчитаем угол отсечки импульса коллекторного тока через его коэффициент разложения:

(3.6)

Получаем величину угла отсечки q = 60,5^о. Первая гармоника коллекторного тока равна

(3.7)

а величина напряжения на коллекторной нагрузке автогенератора:

(3.8)

Сопротивление коллекторной нагрузки:

(3.9)

Чтобы обеспечить недонапряжённый режим работы автогенератора, зададим величину коэффициента использования напряжения питания:

x = 0.29.

При этом величина напряжения коллекторного питания составит:

(3.10)

Соответственно, мощность, подводимая к автогенератору равна:

(3.11)

Мощность, рассеиваемая на коллекторе, составляет:

(3.12)

что не превышает допустимого значения (Р_{К ДОП} = 150 мВт).