Расчет радиолокационного приемника

n="center">2.4. Расчет гетеродина. 
 

      Произведем  расчет гетеродина с автотрансформаторной связью (рис. 25).

         Рисунок 25.

      Энергетический  расчет гетеродина.

При энергетическом расчете автогенераторов следует  учитывать особенности транзисторов, проявляющиеся на высоких частотах. Сдвиг по фазе между напряжением  возбуждения и первой гармоникой тока коллектора, вызванный комплексностью проводимости Y₂₁, приводит к тому, что для выполнения условия баланса фаз , где - фазовый угол колебательного контура, собственная частота контура должна отличаться от частоты генерируемых колебаний. Значительное время дрейфа неосновных носителей в области базы t_др вызывает увеличение угла отсечки тока коллектора на высоких частотах. Уменьшение модуля проводимости Y₂₁ и коэффициента усиления транзистора по току с увеличением частоты требует увеличения напряжения, подаваемого на базу через цепь обратной связи, по сравнению с его значением на низких частотах.

      По  частоте 10,7 МГц выбираем кремниевый транзистор КТ324А-1, характеристики которого приведены в приложении.

Выберем  =90. Согласно [1]:

I_к=0,1 мА, U_г=0,1 В,  Р_аг=U*I=0,01 мВт.

=800 МГц (по характеристикам) – частота, на которой модуль Y₂₁  уменьшается до уровня 0,707 от своего значения.

=0,136 мВт.  

=-45,35.

Коэффициент использования источника питания  коллектора =0,9874, где  - крутизна линии критического режима (рис. 26),   - коэффициент разложения косинусоидального импульса для первой гармоники, определяется по таблицам А. И. Берга.

          Рисунок 26.

Амплитуда напряжения на нагрузке коллекторной цепи

=11,76 В.

Амплитуда первой гармоники тока коллектора

=0,227 мА.

Модуль  эквивалентного сопротивления нагрузки генератора в критическом режиме

=52,797 кОм.

Амплитуда импульса тока коллектора

=0,0454 мА.

Постоянная  составляющая тока коллектора

=0,1448 мА, где - коэффициент разложения для постоянной составляющей тока коллектора, определяемый по таблицам А. И. Берга.

Мощность, потребляемая от источника

=1,7379 мВт.

Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора

=1,6019 мВт<15 мВт=Pmax.

Угол  отсечки тока эмиттера

=1,7538.

.

Коэффициент усиления транзистора по току, включенного  по схеме с ОБ

=0,943.

Амплитуда первой гармоники тока эмиттера

=0,233 мА.

Амплитуда импульса тока эмиттера

=0,496 мА.

Амплитудное значение напряжения возбуждения на базе транзистора, необходимое для обеспечения импульса тока эмиттера

=0,05168 В.

Напряжение  смещения в цепи базы, обеспечивающее угол отсечки тока эмиттера

=0,75158 В,           0,7 – для германиевых транзисторов согласно [1].

Для проверки правильности расчета амплитуды  импульсов тока эмиттера определяем

=0,80316 В,

=0,24 В>U_бэmin.

Коэффициент обратной связи

=0,0043. 

Расчет  колебательной системы автогенератора.

      На  рис. 27 представлена эквивалентная схема гетеродина с автотрансформаторной связью:

                  Рисунок 27. 

Эквивалентная проводимость контура между точками  эмиттер-коллектор, необходимая для  обеспечения критического режима:

=0,1392 мСм.

.

Собственная эквивалентная проводимость контура

=3,7211 мСм при С=5,1 пФ и f=810,7 МГц. 
Полная емкость контура

G_н=3.03 мСм.

g11=4 мСм.

Кн=0,9932.

M_к=36,04*10(-3)

=0,155*10(-3)

=35,8853*10(-3).

С2=Сэ=2,2 пФ.

С₂₂=2,5 пФ,  С₁₁=2,5 пФ – по характеристикам.

С_м=4 пФ – согласно [1].

С=16,3 пФ.

Эквивалентная добротность контура с учетом вносимых потерь

=20.

=18,606 мСм.

• =14,3245 См.

Собственная частота контура

=810,666 МГц,

где =88,65 – обобщенная расстройка контура.

Полная  индуктивность контура

L=1/(w*C)=0,003685 мкГн.

Индуктивность катушки обратной связи

=0,0057 мкГн.

Индуктивность катушки, включенной между точками эмиттер-коллектор

=0,0013 мГн.

Индуктивность катушки связи с внешней нагрузкой

=0,0013мГн. 
 
 

Список  используемой литературы 

1. «Проектирование радиоприемных устройств» под общей  редакцией А. П. Сиверса, М., «Советское радио», 1976 г.
2. «Радиоприемные устройства» под редакцией Н. Н. Фомина, «Радио и связь». М., 2003 г.
3. «Аудио- и видеотехника», Ф. Хофф.
4. «Полупроводниковые приборы: транзисторы. Справочник» под общей редакцией Н. Н. Горюнова, М. Энергоатомиздат. 1985 г.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПРИЛОЖЕНИЕ 

Характеристики  транзистора КТ306 

КТ306А, КТ306Б, КТ306В, КТ306Г,

КТ306Д 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Характеристики  транзистора КТ324 

КТ324А-1, КТ324Б-1, КТ324В-1, КТ324Г-1,

КТ324Д-1, КТ324Е-1