История и современность транспортной отрасли

Принципиальная электрическая схема автогенератора изображена на рисунке 1.16, рабочая частота автогенератора 12035 кГц. В качестве активного элемента в схеме автогенератора будет применен биполярный транзистор КТ 315Б, т.к. он обеспечивает требуемую выходную мощность и может работать на рассчитываемой частоте и в заданных условиях температур.

Таблица 1.7 - Параметры транзистора КТ 315Б

Рисунок 1.16 - Принципиальная электрическая схема автогенератора (второго гетеродина)

Автогенератор представляет собой емкостную трёхточку, которая образована транзистором VT1, кварцевым резонатором ZQ1, выполняющим роль индуктивности, и конденсаторами С2 и С3. Резисторы R1, R2, R3 обеспечивают внешнее и автоматическое смещение для транзистора. Конденсатор С1 служит для блокировки резистора R3 на рабочей частоте, что исключает отрицательную обратную связь. Дроссель L к включен для того, чтобы не зашунтировать трёхточку через источник питания Eк.

Расчёт автогенератора по постоянному току

Задаём постоянную составляющую коллекторного тока IК0,напряжение между коллектором и эмиттером ЕКЭ и напряжение на эмиттере ЕЭ исходя из рекомендаций [7], в которых IК0 = (3 …10) mA, ЕКЭ = (3…10) B и ЕЭ = (2…3) B.

IК0 = 5 mA, ЕКЭ = 7 B и ЕЭ = 2 B.

Сопротивление R3, Ом, автосмещения в эмиттерной цепи определяется по формуле

R3 =ЕЭ / IК0, (1.39)

где ЕЭ – напряжение эмиттера, 2В;

IК0 – постоянная составляющая коллекторного тока, 5мА.

R3 =ЕЭ / IК0 = 2/ 5 ∙ 10-3 = 400 Ом.

Принимаем стандартное значение сопротивления R3 = 430 Ом. ОЛМ-0,125-430 Ом +/-5%

Напряжение источника питания EK, В, определяется по формуле

EK = ЕКЭ + ЕЭ, (1.40)

где ЕКЭ – напряжение между коллектором и эмиттером, 7В;

ЕЭ – ЕЭ – напряжение эмиттера, 2В.

EK = ЕКЭ + ЕЭ = 7 + 2 = 9 B.

Ток базы, IБ0, мкА, определяется по формуле

IБ0 = IК0 /β0, (1.41)

где IК0 – постоянная составляющая коллекторного тока, 5мА

β0 – коэффициент передачи тока транзистора, 100

IБ0 = IК0 /β0 =5 ∙ 10–3 / 100 = 50 мкА.

Ток делителя напряжения цепи фиксированного смещения IДЕЛ, мА, определяется по формуле

IДЕЛ = (10…20) ∙ IБ0, (1.42)

где IБ0 – ток базы, 50 мкА.

IДЕЛ = (10…20) ∙ IБ0 = 10 ∙ 50 ∙10-6 = 500 мА.

Сопротивление делителя напряжения RДЕЛ, кОм, определяется по формуле

RДЕЛ = R1 + R2 =EK / IДЕЛ, (1.43)

где EK – напряжение источника питания, 9В;

IДЕЛ – ток делителя, 0,0005 мА.

RДЕЛ = R1 + R2 =EK / IДЕЛ = 9 / 500 ∙ 10-6 = 18 кОм

Напряжение смещения на базе транзистора ЕБ, В, определяется по формуле

ЕБ = ЕЭ +0,7, (1.44)

где ЕЭ – напряжение эмиттера;

ЕБ = ЕЭ +0.7 = 2 + 0,7 = 2,7 В

Значение сопротивления R1, кОм, определяется по формуле

R1 = ЕБ / IДЕЛ, (1.45)

где EБ – напряжение базы

IДЕЛ – ток делителя, 0,0005мА

R1 = ЕБ / IДЕЛ = 2.7 / 500 ∙ 10-6 = 5.4 кОм

Значение сопротивления R2, кОм, определяется по формуле

R2 = RДЕЛ – R1, (1.46)

где RДЕЛ – сопротивление делителя, 18 кОм;

R1 – сопротивление, 5,4 кОм.

R2 = RДЕЛ – R1 = 18 – 5,4 = 12,6 кОм.

Выбираем стандартные значения сопротивлений R1 и R2:

R1 = 5,6 кОм, ОЛМ-0,125-5,6 кОм +/-5%

R2= 12 кОм. ОЛМ-0,125-12 кОм +/-5%

Расчёт автогенератора по переменному току

Определяем крутизну транзистора

S = , (1.47)

где - высокочастотное сопротивление базы;

- сопротивление эмиттерного перехода;