Расчет модулятора

2. Расчет модулятора

 

В проектируемом передатчике частотная модуляция будет получена из фазовой методом расстройки колебательного контура:

Схема модулятора выглядит следующим образом:

Выберем диод Д902. При напряжении смещения 5 В, его характеристика имеет достаточно большую крутизну и линейность. По графику для Д902 определяем

S=2 пФ/В.

Амплитуда возбуждения звуковой частоты – 1 В, значит максимальное изменение емкости составит 2 пФ. Начальная емкость  при отсутствии сигнала ЗЧ составит

8 пФ.

В результате подбора параметров получены следующие величины:

Частота возбуждения: , т.е.  рад/с

Коэффициент умножения – 10

Индуктивность:

Максимальное отклонение частоты от :

рад/с

Зададим добротностью колебательного контура, равной 20.

Величина фазовой модуляции:

 рад

Девиация частоты при частоте модулирующего сигнала 15 кГц:

 рад/с

Индекс модуляции, получаемый в фазовом модуляторе: M=0,307. При умножении частоты в 10 раз, индекс модуляции получится равным 3,07.

Выберем транзистор КТ312А. Он обладает следующими параметрами:

Расчет коллекторной цепи

Выбираем напряжение на коллекторе , зададим угол отсечки  и определим коэффициенты разложения (, ).

1.  Коэффициент использования коллекторного напряжения:

2.  Амплитуда напряжения на коллекторе:

3.  Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

4.  Амплитуда импульсов коллекторного тока:

Выполним проверку условия  – условие выполняется.

5.  Постоянная составляющая постоянного тока:

6.  Эквивалентное сопротивление нагрузки, обеспечивающее рассчитываемый режим:

7.  Мощность, потребляемая от источника питания:

8.  Мощность, рассеиваемая на коллекторе:

При этом, мощность, рассеиваемая на коллекторе, меньше предельно допустимой.

9.  КПД коллекторной цепи:

Расчет базовой цепи

1. Находим предельную частоту транзистора, при которой коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером равен 1:

2. Рассчитываем время дрейфа транзистора:

3. Определим угол дрейфа на высшей частоте:

Т.к. угол дрейфа меньше , то считаем, что  и .

4. Амплитуда переменного напряжения на переходе эмиттер-база:

5. Модуль коэффициента передачи напряжения со входа на переход эмиттер-база:

6. Амплитуда напряжения возбуждения, требуемая от источника возбуждения:

7. Входное сопротивление:

8. Мощность возбуждения:

9. Первая гармоника тока базы:

10.  Реальная величина тока базы:

Напряжение смещения, обеспечивающее заданный угол отсечки базового тока:

11.  Максимальное значение положительного импульса тока базы:

12.  Постоянная составляющая положительных импульсов тока базы:

13.  Мощность рассеяния в цепи базы:

14.  Рассчитаем сопротивления делителя напряжения цепи смещения  и . Значения индуктивностей (кроме колебательного контура) должны быть такими, чтобы не предоставлять значительного сопротивления постоянному току, в то же время, блокируя переменную составляющую на частоте 10 МГц: