Расчет автогенератора с кварцевой стабилизацией.

Так как точный расчет транзисторного автогенератора с кварцевой стабилизацией связан с большими математическими трудностями, здесь дана методика упрощенного расчета генератора, у которого кварцевый резонатор (далее – кварц) включен между коллектором и базой. Такая схема автогенератора является эквивалентом автогенератора с емкостной обратной связью. Принципиальную схему кварцевого генератора рекомендуется взять из конспекта лекций или учебника.

1. По значению мощности для возбудителя Р _возб и частоте f_h21B выбирается тип транзистора и его параметры (S_c,Е_{С мах}, I_Cmax,P_{C cp}). Для дальнейших расчетов в таблице 6 по заданной частоте находят эквивалентные параметры кварца: С₀,L_k, r_k.

2. Определяется величина коэффициента обратной связи:

К_ос= ,

где S_c – крутизна характеристики коллекторного тока транзистора (из таблицы приложения 1);

r_k – динамическое сопротивление кварца;

G - коэффициент регенерации (G = 2…4);

R_Y -нормированное управляющее сопротивление:

R_Y = cos φ_s ,

здесь φ_s – фаза крутизны: φ_s = – (20⁰…40⁰);

δ₀ – затухание кварца;

a – обобщенная расстройка..

δ₀ = ω_к С₀ r_k,

где ω_к =2π f_к – частота колебаний кварца;

С₀ – статическая емкость кварца.

a= δ₀ + tg φ_s + 2 .

При подстановке в формулы тригонометрических функций, учесть, что

tg(- φ_s) = - tg φ_s, cos(- φ_s) = cos φ_s.

3.Определяется величина емкости С₂, включенной между базой и эмиттером:

.

Частота кварца f_k в формулу подставляется в МГц.

Тогда емкость, включенная между коллектором и эмиттером:

С₁=К_осС₂.

4. Определяется добротность кварца Q_k и общая емкость колебательной системы С_общ:

Q_k= , С_общ = С₀ + .

Таблица 6.

Диапазон частот (кГц)	Эквивалентные параметры кварца
Lk (Гн)	rk (кОм)	Ck (пФ)
4 – 5	25 000 – 120 000
5 – 6	15 000 – 60 000
6 – 9	10 000 – 45 000
9 – 14	4000 – 25 000
14 – 20	1000 – 15 000
20 – 25	800 – 10 000
25 – 30	500 – 5000
30 – 40	400 – 4000
40 – 60	200 – 2000
60 – 150	20 – 1000
150 – 300	10 – 300
300 – 500	6 – 100
500 – 800	5 – 90
800 – 1500	1 – 45	0,5
1500 - 2000	0,3 – 6,0	0,4
2000 – 3000	0,09 – 2,5	0,3
3000 – 5000	0,02 – 1,0	0,1
5000 – 10 000	0,003 – 0,35	0,08

5. Задаются нижним углом отсечки коллекторного тока θ^˚= 40 ⁰…60⁰ и по таблице 1 определяют коэффициенты α₀ и α₁.

6. Определяют амплитуду напряжения на коллекторе:

U_{С m} = ξ_С |Е_С|,

где ξ_С= (0,97….0,99) и Е_С = Е_{С мах} / 2

7.Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

I_{С m1} = .

8. Амплитуда импульсов коллекторного тока:

i_{С max} = .

9. Проверяется условие:

i_{c max} ≤ I_{С max} / α₀ .

10. Постоянная составляющая коллекторного тока:

I_С = i_{c max} α₀.

11. Мощность, потребляемая от источника питания:

Р_Со = I_С |Е_С|.

12. Мощность, рассеиваемая на коллекторе:

Р _{С р}= Р _{С о} – Р _возб.

13.Переменное напряжение на базе транзистора:

U_{b m} =U_{C m}К_ос

14. Коэффициент полезного действия генератора по коллекторной цепи:

η_с = Р_возб / Р_{С о} =0,5 ξ_{Ср .}

Дата добавления: 2015-07-10