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	PH = 5 мВт;
· фактор регенерации	G = 5;
· электронный КПД автогенератора	h = 0,5;
· КПД контура автогенератора	hK = 0,3;
· добротность ненагруженного контура	Q = 150;
· характеристическое сопротивление контура	r = 300.

 

Для построения автогенератора выберем транзистор КТ340Б с параметрами:

 

b = 100;	fТ = 800 МГц;
СК = 3.7 пФ;	tК = 0,04 нс;
IК МАХ = 50 мА;	РК ДОП = 150 мВт;
UКЭ 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).

Рассчитаем значение коэффициента обратной связи:

 

                                        (3.13)

 

Напряжение обратной связи:

                                  (3.14)

 

Величина входного сопротивления автогенератора:

 

                            (3.15)

 

Постоянная составляющая тока базы:

 

                                      (3.16)

 

Величина напряжения смещения на базе:

 

                            (3.17)

 

где Е'_Б – величина напряжения отсечки, равная 0,7 В.