Расчет автогенератора. 
Синтезатор частот

Электрический расчёт автогенератора включает в себя энергетический расчёт и расчёт колебательной системы. Эта часть расчёта одинакова для всех схем автогенераторов. Исходными данными для расчёта на заданную мощность являются активная составляющая мощности генератора P_аг и частота колебаний f. Должны быть известны также статические характеристики транзистора.

Данные для расчёта автогенератора:

Мощность P_аг= 1 Вт Частота f = 300 МГц ;вид автогенератора — LC.

Расчёт начинаем с выбора транзистора. Рабочая частота f должна выбираться в пределах (0,2 — 0,3)f_b, граничная частота, при которой модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером равен 0,7.

Определяем граничную частоту транзистора:

МГц (СВЧ) Модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером |h₂₁|= 0,7.

Исходя из этих данных я выбираю транзистор: КТ 301.

Его параметры:

Ток базы: I_б= 85 мкА Допустимая мощность рассеяния на коллекторе: P_доп=1,5 Вт.

1. Выбор угла отсечки коллекторного тока q:

Так как выбранный мною транзистор имеет класс усиления C, а также для уменьшения искажений на выходе выбираю q = 80є, что позволяет подачей начального смещения приоткрыть транзистор и сместить рабочую точку из нуля на прямой отрезок входной характеристики транзистора.

2. Нахождение коэффициентов по таблице Берга:

a₀= 0,286.

a₁= 0,472.

cosq = 0,174.

3. Выбор источника питания:

Так как выбранный мною транзистор является маломощным, следовательно источник питания не должен выдавать большое напряжение. Я выбираю:

E_п= 5 В.

4. Расчет коэффициента использования источника питания:

где S_кр — крутизна линии критического режима, выходных характеристик транзистора.

x_кр близок к единице, следовательно, E_п выбрано верно.

• 5. Определение амплитуды напряжения на нагрузке коллекторной цепи:
• 6. Определение амплитуды первой гармоники тока коллектора:

А.

7. Определение модуля эквивалентного сопротивления нагрузки генератора в критическом режиме:

Ом.

8. Определение амплитуды импульса тока коллектора:

А.

• 9. Расчет постоянной составляющей тока коллектора:
• 10. Расчет мощности, потребляемой от источника:

Вт.

11. Расчет мощности, рассеиваемой на коллекторе:

P_к= P_n-P_аг= 0,2−0,1= 0,1 Вт, Вт.

P_доп= 1,5 Вт.

P_к< P_доп, следовательно, транзистор выбран верно.

12. Нахождение средней крутизны проходной характеристики транзистора:

Для проверки S_ср построим проходную характеристику.

Это значение совпадает с расчетным, следовательно, вычисления проведены верно.

Для дальнейших расчетов определим апроксиммированное значение смещения по проходной характеристике:

E_б'= 0,7 В.

13. Вычисление коэффициента положительной обратной связи (из условия баланса амплитуд):

где ЅZ_э.крЅ- модуль сопротивления нагрузки, то есть контура. Он равен резонансному сопротивлению конура R_к, которое определяется по формуле:

.

где r = 6 Ом (из справочника); - волновое (характеристическое) сопротивление контура. синтезатор частота триггер транзистор

C_к= 6*10^-12 Ф (из таблицы).

Для нахождения L_к воспользуемся формулой:

.

Гн Согласно ГОСТ выбираем: L= 45 нГн.

Ом.

Ом.

14. Определение значений емкостей C1, C2 :

(по схеме автогенератора) При этом ранее рассчитанная ёмкость контура C_к:

Согласно ГОСТ задаем: C₁= 250*10^-12 Ф.

Ф Согласно ГОСТ выбираем: C₂= 6,2 пФ.

15. Определение величины необходимого смещения для реализации данного режима транзистора:

Найдем амплитуду напряжения на базе транзистора:

B.

Воспользуемся известным выражением для угла отсечки:

E_б'= 0,7 В (см. в пункте 12).

В.

16. Расчет элементов делителя R1 и R2 :

Задаваясь величиной из справочника (R₁+R₂)= 10⁴ Ом можно определить ток делителя:

A.

Для проверки воспользуемся условием:

I_б= 85*10^-6 А (см. параметры транзистора).

расчет выполнен верно Определим постоянный ток базы, возникающий вследствие нелинейного преобразования напряжения, воздействующего на переход база — эмиттер:

(см. пункт 9).

A.

Теперь можно определить R₂ :

Ом Согласно ГОСТ выбираем: R₂= 3600 Ом.

Ом Согласно ГОСТ выбираем: R₁= 6,4 кОм.

17. Вычисление емкости C3 из условия:

t = R₂C₃< T_к,

где — постоянная времени контура.

Резонансную частоту можем определить из выражения:

рад/с Добротность контура выбираем из справочника:

Q= 100.

с Берем постоянную времени цепи:

t = 10^-7 < T_к

Ф Согласно ГОСТ выбираем: C₃= 30 пФ.

18. Выбор индуктивности дросселя из соотношения:

Гн Согласно ГОСТ выбираем: L_др= 2,5 мкГн.

Спецификация