Расчет и конструирование радиопередатчика

Используем встречно-последовательное соединение, когда варикапы соединяются последовательно в частотозадающую цепь генератора и параллельно по отношению к модулирующему напряжению и напряжению смещения.

Для обеспечения работы вблизи последовательного резонанса резонатора необходимо последовательно с резонатором включить индуктивность. Находим для двух граничных значений ёмкости варикапа з

начение индуктивности:

; (6.9)

При Срн = Свmin, L2min = 17.49 мкГн;

При Срн = Свmax, L2max = 8.42 мкГн;

(6.10)

Катушка индуктивности перестраиваемая: при среднем положении подстроечника должна обеспечиваться индуктивность 12.96 мкГн, при введённом подстроечнике 17.49 мкГн, при выведенном 8.42 мкГн.

Определим коэффициент нелинейных искажений:

, (6.11)

Для уменьшения нелинейных искажений введём корректирующую индуктивность параллельно резонатору. Приведённое сопротивление индуктивности определяем по формуле:

, (6.12)

, (6.13)

Проверяем коэффициент нелинейных искажений с учётом L1:

(6.13)

Kf = 0.65%, а это уже очень хорошо для вещательного передатчика.

Для предотвращения паразитного возбуждения через L1 необходимо последовательно с ней включить резистор сопротивлением 150–300 Ом, конкретное значение которого определяется в процессе настройки генератора. Для удобства настройки поставим переменный резистор сопротивлением 470 Ом.

Коэффициенты разложения тока исходя из условия Кз = 5 ( g1 = 0.2):

a1 = 0.391 , ao = 0.218.

Ток базы:

, (6.14)

Ток эмиттера:

Iэо = Iko + Iбо=20+0.4=20.4 мА, (6.15)

Амплитуда импульса коллекторного тока:

, (6.16)

Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

, (6.17)

Амплитуда напряжения на базе:

, (6.18)

Амплитуда первой гармоники базового тока:

, (6.19)

Входное сопротивление:

, (6.20)

Мощность, потребляемая от источника коллекторной цепью:

, (6.21)

где Еэ = 3 В для обеспечения термостабилизации каскада.

Мощность, рассеиваемая кварцем:

, (6.22)

Мощность, рассеиваемая транзистором:

Рк = Ро – Ркв =0.076 – 0.01=66 мВт, (6.23)

Амплитуда напряжения на коллекторе:

, (6.24)

Минимальное допустимое сопротивление нагрузки из условия, что выходная мощность составляет 10% от мощности, рассеиваемой на кварце:

, (6.25)

Выходная мощность:

Рвых = 0.1·Ркв=1 мВт , (6.26)

Резистор в цепи эмиттера:

, (6.27)

Смещение на базе:

Еб = 0.7 + Еэ – Umб·cos(q)–Iбо·Rвх=3.37В, (6.28)

Ток делителя:

Iдел = 10·Iбо=4 мА, (6.29)

Базовый делитель:

, (6.30)

, (6.31)

Обратный ток варикапа:

Iобр = 0.2 мкА, (6.32)

Напряжение на анодах варикапов равно 0.4 В, на катодах 5.4В.

Сопротивление между анодами варикапов и землёй:

, (6.33)

Напряжения на R3 и R5 равно 0.2 В.

, (6.34)

Напряжение в средней точке делителя равно 5.6 В.

Ток делителя:

IДЕЛв=20·2·IОБР=8мкА, (6.35)

Сопротивления делителя:

, (6.36)

, (6.37)

Сопротивление R11

R11=(Ek-Ek1)/(Ik+Iдел+IВ+IСб)=450кОм, (6.38)

где Ek1=9 В.

Конденсатор С1:

, (6.39)

, (6.40)

Конденсатор С2:

, (6.41)

Выходной разделительный конденсатор:

, (6.42)

Минимальный и максимальный ток стабилизации:

Iстабmin = 2 мА, Iстабmax= 45 мА. (6.43)

Потребляемый ток:

Iпотр = IЭО + IДЕЛ=20мА (6.44)

Ток стабилитрона:

Iстаб = 4 мА. (6.45)

Балансное сопротивление:

, (6.46)

Ёмкость фильтра из условия, что сопротивление источника питания равно 0.1 Ом:

, (6.47)

Все элементы модулируемого генератора посчитаны и, кроме того, можно считать, что просчитан весь передатчик в целом.

заключение

В ходе проведенной работы был рассчитан радиовещательный ЧМ радиопередатчик мощностью 50Вт, работающий на частоте 68Мгц. Такой передатчик может быть применен для радиовещания в диапазоне УКВ OIRT (65,9-74 МГц). Однако сейчас все российские УКВ радиостанции вещают в диапазоне CCIR (88,0-108 МГц (Европа, Америка), 76-108 МГц (Япония)) и для диапазона OIRT приемников практически не выпускается. Целесообразнее было бы использовать диапазон ССIR еще и по причине наличия в продаже микросхем - монолитных ЧМ стерео передатчиков (вроде BA1404 и подобных) состоящих из стерео модулятора, ЧМ модулятора и ВЧ усилителя. Их применение позволило бы сильно упростить схему передатчика. Можно было применить микросхему ВА1404 и для передатчика на 68МГц, но для частоты ниже 76МГц потребовалось бы дополнительное тестирование (по данным даташита).

 Скачать реферат