小功率調(diào)頻發(fā)射機高頻課程設(shè)計154870981(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 tfLC???且 ,一般取 Qe = 8～10 123tC??所以 ??213fC+?????????解得：L3= 圖 計算得，C 13＝680PF，C 12＝220PF，功放級的電路設(shè)計如圖 所示。丙類功率放大器(末級功放)設(shè)計發(fā)射機的輸出應(yīng)具有一定的功率才能將信號發(fā)射出去，但是功率增益又不可能集中在末級功放，否則電路性能不穩(wěn)，容易產(chǎn)生自激。因此要根據(jù)發(fā)射機的各組成部分的作用，適當(dāng)?shù)睾侠淼胤峙涔β试鲆妗Ｈ绻{(diào)頻振蕩器的輸出比較穩(wěn)定，又具有一定的功率，則功率激勵級和末級功放的功率增益可適當(dāng)小些。功率激勵級一般采用高頻寬帶放大器，末級功放可采用丙類諧振功率放大器。緩沖級可以不分配功率。 功率增益如圖 21 所示。 僅從輸出功率 Po≥500mW 一項指標(biāo)來看，可以采用寬帶功放或乙類、丙類功放。由于還要求總效率大于 50%，故采用一級寬帶放大器加一級丙類功放實現(xiàn)，其電路形式如圖 21 所示。 14 圖 21 末級丙類功放電路基本關(guān)系式如圖 21 所示，丙類功率放大器的基極偏置電壓V BE 是利用發(fā)射機電流的分量 Ie0 在射極電阻 R14 上產(chǎn)生的壓降來提供的，故稱為自給偏壓電路。當(dāng)放大器的輸入信號 Vi 為正弦波時，集電極的輸出電流 iC 為余弦脈沖波。利用諧振回路 LC 的選頻作用可輸出基波諧振電壓 uc、電流 iC1。(1)集電極基波電壓的振幅Ucm= Icm1RP式中，I cm1 為集電極基波電流的振幅；R P 為集電極負(fù)載阻抗。(2)輸出功率 PoPo= = Ucm2/(2 RP)(3)直流功率 PvPv= 前級功率放大輸入 15 (4)集電極耗散功率 PT PT= Pv Po(5)集電極的效率 ηη= Po/ Pv(6)集電極電流分解系數(shù) α(θ)αn(θ)= Icmn/icmmax(7)導(dǎo)通角 θ bmBonUV???cs （θ 一般取 o806?） 確定丙類放大器的工作狀態(tài)為了獲得較高的效率 η 和最大的輸出功率 Po，選丙類放大器的工作狀態(tài)為臨界狀態(tài)，θ=70 0，功放管為 3DA1。3DA1 的參數(shù)如表41 所示。表 21 3DA1 參數(shù)表PCM ICM VCES hfe fT AP1W 750mA ≥ ≥10 ≥70MHz 13dB(1) 最佳匹配負(fù)載 ?????.*)()(2PoVCESc(2)由 Po= = Ucm2/(2 RP)可得：設(shè)集電極輸出電壓Ucm=9V(3)集電極基波電流振幅：I cm1=Po/(*Ucm)=(4)集電極電流最大值 Icm= Icm1/α1(700)=(5)集電極電流直流分量 Ic0= Icm*α0(700)=*=(6)電源供給的直流功率 Pv= Vcc* Ic0=(7)集電極的耗散功率 PT=PvPo==(小于 PCM 16 =1W),顧管子達(dá)到最大功率是不會燒壞(8)總效率 η=Po/Pv=500/=66%(9)若設(shè)本級功率增益 Ap=13dB(20 倍)，則輸入功率Pi=Po/Ap=25mW輸入功率 Pi=25mW(10)基極余弦脈沖電流的最大值 Ibm(設(shè)晶體管 3DA1 的 β=20)Ibm= Icm/β=(11)基極基波電流的振幅 Ibm1= Ibmα1(700)=*=(12)基極電流直流分量 Ib0= Ibmα0(700)=*=(13)基極輸入電壓的振幅 Ubm=2Pi/ Ibm1=(14)丙類功放的輸入阻抗 ??????*)7cos1(25)cos1(139。??birZ計算諧振回路及耦合回路的參數(shù)(1)最佳匹配負(fù)載 RL=51輸出變壓器線圈匝數(shù)比 N5/N3(解決最佳匹配負(fù)載問題) ??pLoRUcmPN取 N5=2，N3=3。(2)令諧振回路電容 C11=100pF則諧振回路電感 L uHCf 10*)105*()(122620 ????(4)輸出變壓器初級線圈總匝數(shù)比 N=N3+N4高頻變壓器及高頻電感的磁芯應(yīng)采用鎳鋅(NXO)鐵氧體，而不能采用硅鋼鐵芯，因其在高頻工作時鐵損耗過大。NXO100 環(huán)形鐵氧體作高頻變壓器磁芯時，工作頻率可達(dá)十幾兆赫茲。若采用外徑*內(nèi)徑*高度=Φ10mm*Φ6mm*Φ5mm 的 NXO100 環(huán)來繞制輸出耦合變壓器，由公式 HNlALcmH???32/210*}{4??式中， ?=100H/m 為磁導(dǎo)率；N 為變壓器初級線圈匝數(shù)； A=25mm2為磁芯截面積；l=25mm 為平均磁路長度。計算得 N=8，則 N4=5或 eRLW???05 則 ??????NeRLWN， 取值 2~10，上述公式取 2。 17 需要指出的是，變壓器的匝數(shù) NNN5 的計算值只能作為參考值，由于分布參數(shù)的影響，與設(shè)計值可能相差較大。為調(diào)整方便，通常采用磁芯位置可調(diào)節(jié)的高頻變壓器。基極偏置電路(1)發(fā)射極電阻 R14由公式 bmBonUV???cs可得， VUUVobmonBB ???????? ?VIIV ceBB 140140 ?????????? 取標(biāo)稱值 ?? 40R15(2)高頻旁路電容 C12=。(3)高頻扼流圈 ZL2=47uH。(4)可變電容 CT=(5~20)pF。元件清單CT=(5~20)pF ZL2=47uH C12=?? 40R14C11=100pF uHL10? N3=5，N4=3, N5=2 、3DA1 管子 小信號功率放大器(功率激勵級)設(shè)計因為本次實驗對該級有一定的增益要求，而中心頻率是固定的，因此用 LC 并聯(lián)回路作負(fù)載的小信號放大器電路。緩沖放大級采用諧振放大，L 2 和 C10 諧振在振蕩載波頻率上。若通頻帶太窄或出現(xiàn)自激則可在 L2 兩端并聯(lián)上適當(dāng)電阻以降低回路 Q 值。 18 22 小信號功率放大可選用普通的小功率高頻晶體管，如 9018 等 計算電路參數(shù)(1) 對于諧振回路 C10,L2,由 本次課題MHzLCfosc5??C10 取 100pF 則 uHCfL 1010*100*)10*5**2( 1)2( 112261020?????(2)有效輸出功率 PH 與輸出電阻 RH放大器的輸出功率 PH 應(yīng)等于下級丙類功放的輸入功率Pi=25mW，其輸出負(fù)載 RH 等于丙類功放的輸入的輸入阻抗|Zi|=86Ω。即PH=25mW RH=86Ω(3)設(shè)集電極電壓振幅 Ucm 與等效負(fù)載電阻 HR39。若取功放的靜態(tài)電流 ICQ=ICm=8mA，則Ucm= 2Po /ICQ=2Po /ICm= ????? 39。 2H(4)高頻變壓器匝數(shù)比 N1/N2經(jīng)緩沖隔離后已調(diào)波輸入小信號功率放大輸出 19 339。21?HRN?取變壓器次極線圈匝數(shù) N2=2，則初級線圈匝數(shù) N1=6。(5)發(fā)射極直流負(fù)反饋電阻 R13 取標(biāo)稱值 650Ω???????? mA VI VUcmVccRCQCES(6)功放輸入功率 Pi本級功放采用 3DG130 晶體管，若取功率增益 AP=13dB(20 倍) ，則輸入功率mWAPoP Pi ??(7)功放輸入阻抗 Ri (取 ?2539。br )交負(fù)交負(fù) RRrR bbi *202539。 ???? ? 20??若取交流負(fù)反饋電阻為 20Ω，則??425iR(8)本級輸入電壓振幅 UimVPRU iiim 0 .110**425*22 3 ??? ?計算電路靜態(tài)工作點(1) BQV、 IVRIV CQEQ *10*8 313 ???? ?VVV EQBQ ???mAII CQBQ ??? ?(2)R1R 12 (I1=5~10 倍 IBQ )若取基極偏置電路的電流 I1=10 BQ=10*=4mA，則???? kmAVIVRBQBQ 1012取標(biāo)稱值 R12=。 ?????? kmAVI VVccR BQ 111為了調(diào)節(jié)電路的靜態(tài)工作點，R 11 可由標(biāo)稱值為 1 kΩ 的電阻與2kΩ 的電位器成。(3)高頻旁路電容 C10=。(4)輸入耦合電容 C9=。此外,還可以在直流電源 VCC 支路上加高頻電源去耦濾波網(wǎng)絡(luò),通常采用 LC 的