/
Текст
СОДЕРЖАНИЕ
4
b
§ I» Введение......................................
§ 2. Выбор и обоснование блок-схемы радиопередатчика. • .
§ 3. Пример принципиальной схемы радиопередатчика с ампли-
тудной модуляцией. . ................
§ 4. Порядок технического расчета высокочастотных каска-
дов радиопередатчика .......... .....
. § 5. Общие вопросы расчёта режима работы транзистора на
повышенных частотах.. ............. . .
§ б. Выбор типа транзистора. . ............... . . ,.
§ 7. Энергетический расчёт режима транзистора. . . . ...
§ 8. Расчёт элементов схемы питания транзисторного
каскада. ................................ ..........
§ 9. Расчёт выходного каскада,- мощного усилителя
высокой частоты. . . . . . . . . * . .V7 .....
I §10. Расчёт каскада промежуточного усилителя высокой
\ Частоты......... . • . . . . . ♦ . . . ... . . . . .
\ §11. Расчёт задающего генератора - автогенератора высокой
\ частоты....................♦ . . ..... . . . • . • .
^§12. Дагъияйсий порядок проектирования. . • « .. . . . . .
Приложения ........................................ ‘
! Литература ......... . \
Стр, л
g яр
II
13
18
29
3?
< . Ж
77
88
«I
Роза Алексеевна Грановская
РАДИОПЕРЕДАТЧИК С АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ
НА ТРАНЗИСТОРАХ "
1 ч
Редактор Л.М.Коршунова
X.75II9 от 29/I-I973 г. ’Г~~
* . .
Зак. <2£/61Э6 Цена 23 коп
техн.редактор А.Г.Мухина
Объем 5,75 печ.л
Тираж SQQ
I
Ротапринт МАИ
н
1
I
к
§ I.ВВЕДЕНИЕ
.! ► данное руководство содержит рекомендации по выбору блок-схе-
i на и порядкутехнического расчета каскадов транзисторных радиопе-
редатчиков малой и средней мощности'с амплитуной модуляцией, рабо-
i тающих в коротковолновом диапазоне волн и длинноволновой части
диапазона у.к.в.( Л>5м). Предлагаемые рекомендации основаны на~
’ теоретическом материале, изложенной* в учебнике пррф.М.С.Неймана
-"Курс радиопередающих устройств” , гл.УП ("Советское радио”, 1965г,).
, Для облегчения расчетов каскадов радиопередатчика в руковод-
. стве приведены таблицы параметров некоторых отечественных транэио-
торов и ряд вспомогательных таблиц и графиков.
• В подготовке материалов к данному руководству принимал учас~
• тие ст.инженер кафедры 406 Матосов М.В. Автор благодарит проф»
i Неймана M.CV доцентов Андреевского М.Н. и Телятникова Л.И./лро-
; . смотревших рукопись.и давших ценные советы по улучшению методичес-
I ,t кой части данного руководства.
§ 2.ВЫБОР й ОБОСНОВАНИЕ БЛОК-СХЕМЫ РЩОШУЩТЧИЦ
В задании на курссвой "проект обычно указываются полезная
j л мощностьРполх) радиопередатчика в режиме несущих колебаний, ра-
бочая частота / (длина волны) или диапазон частот^ (длин волн),
| род работы, назначение радиопередатчика, вид питания (от сети пе- ‘
I ременного тока или батарейное), сопротивление нагрузки, интервал
। ’ температур окружающей среды.
»( В некоторых случаях дополнительно оговариваются стабильность
’ частоты радиопередатчика,максимальный коэффициент нелинейных иска-
ll жений и др.,
х) Под ? ПП]Т подразумевается мощность, выделяемая з загрузке,
й которой .обычно является входное сопротивление антенны либо фидера,
f связывающего радиопередатчик с антенной.
л также конструктивные требования, например, требуемая форма, га-
бариты радиопередатчика и прочее.
На первом этапе проектирования радиопередатчика производит-
ся анализ и уточнение предъявляемых к нему технических требова-
ний, указанных в задании, я на основании этого анализа выбирает-
ся я обосновывается блок-схема радиопередатчика.
Чаще всего разнообразные технические требования к радиопере-
датчику удается удовлетворить, строя передатчик по сложной схеме
(рис.2,1). Подобная схема обычно включает в себя сравнительно
маломощный автогенератор, являющийся задающим генератором, про-
межуточный усилитель, состоящий из одного или нескольких каскадов,
и выходной каскад - мойный усилитель.
Рио.2.1, Блок-схема ра-
диопередатчика с амдли-
нудной модуляцией.
Промежуточный усилитель обеспечивает,
мощность, необходимую для возбуждения
мощного усилителя, а также позволяет
уменьямть влияние изменения ре
М’
а мощ-
ного усилителя ва работу автогенератора
и тем самым способствовать повышению
стабильности частоты колебаний автогене-
ратора. Число каскадов промежуточного
усилителя зависит от величины мощности,
необходимой для возбуждения мощного
усилителя, от величины выходной мощности
и коэффициента усиления каждого каскада
ж от требования к стабильности частоты
автогенератора. При выборе количества
каскадов промежуточного усилителя жела-
тельно ограничиться менъвим их числом. Нередко при амплитудной
модуляция удается обойтись однокаскадной схемой промежуточного
усилителя. Окончательное число каскадов промежуточного усилителя
уточняется при техническом расчете радиопередатчика.
В тех случаях, когда от радиопередатчика требуется полезная
мощность, которую нельзя обеспечить одним транзистором, в выходном
каскаде можно использовать двухтактную или параллельную работу
транзиторов.
Выбор блок-схемы ради опере датчика предполагает также выбор
вида модуляции с учетом заданного рода работы. При работе радио-
ле ре датчика в режиме амплитудво-ыодулированных колебаний возмож-
на коллекторная модуляция, модуляция не базу или комбинированная
ч
коллекторно-базовая модуляция [3] , осуществляемая, как правило,
в последних каскадах.
Модуляция на базу смещением достаточно проста в осуществле-
нии, требует маломощного модулятора, но отличается существенной
нелинейностью статической модуляционной характеристики
(рис.2.2)* Кроме того, при модуляции на багу выходной каскад ра-
ботает в недонапряхенном режиме, что -снижает его к.п.д.
При коллекторной модуляции получается более линейная ста-
тическая модуляционная характеристика (рис.2.3), при этом выход-
ной каскад работает в перенапряженном режиме и энергетические
показатели его будут выше, чем при модуляции на базу. Однако при
оценке энергетических показателей выходного каскада при коллек-
торной модуляции следует иметь в виду, что транзисторы не допус-
кают на коллекторе напряжение, превышающее максимально допусти-
мое напряжение, указываемое в паспорте. Поэтому при достаточно
глубокой коллекторной модуляции приходятся снижать постоянное
напряжение на коллекторе примерно в 2 раза по сравнению со случа-
ем базовой модуляции, вследствие чего колебательная мощность кас-
када при коллекторной модуляции будет примерно такой же, как и при
базовой модуляции транзисторного каскада. Кроме того, при коллек-
торной модуляции требуется модулятор, мощность которого примерно
равна выходной мощности в режиме несущих колебаний модулируемого
Рис.2.3.Птлшерный вид
. статической моду-
ляционной характерис-
тики /и при
коллекторной модуля-
ции. Пунктирной линией
доказана упрощенная . .
характеристика. Z
'Рис.2^2.Примеоный вид ста-
тической модуляционной
характеристики zK
при базовой модуляции сме-
щением. Пунктирной линией
показана упрощенная харак-
теристика TKt
в
5
В радиопередатчиках более широкое распространение получила
коллекторная модуляция, позволяющая получить более качественную
глубокую модуляцию/чей при модуляции на базу1 особенно при коэф-
фициенте модуляции м-э-0,7. Однако и здесь надо иметь в виду, что
при wi-*I минимальное напряжение на коллекторе приближается к ну-
лю, импульс тока коллектора в течение некоторой, части колебаний
становится отрицательным, при этом коллекторный ток меняет свое
направление на обратное (по сравнению с нормальным), а базовый
ток резко возрастает. Такой режим может оказаться опасным для тран-
зистора и привести к выходу транзистора из строя, поэтому его сле-
дует избегать. Учитывая это, коллекторную модуляцию предпочитают
осуществлять одновременно на Два последних каскада радиопередатчи-
ка. При этом в выходном каскаде используется базовое автосмещение,
а в предыдущем - пониженная глубина коллекторной модуляции (или
модуляция на базу). При таких условиях облегчаются режимы работы
обоих каскадов. Выходной каскад в этом случае работает в режиме**
комбинированной коллекторно-базовой модуляции.
Для комбинированной коллекторно-базовой модуляции характерны
линейная статическая модуляционная характеристика'и режим работы
транзистора при модуляции, близкий к граничному. Сравнительная
сложность осуществления ксллекторно-базозоП модуляции затрудняет
ее применение.
В маломощных радиопередатчиках с целью ^Яэньшения веса и габа-
ритов аппаратуры целесообразно применение базовой модуляции сие- **
щением. ' '
'Модуляционное устройство радиопередатчика с амплитудной моду-
ляцией в общем случае состоит из собственно модулятора (усилителя
низкой частоты), непосредственно воздействующего на режим выходно-
го каскада, и подмодулятора, осуществляющего,предварительное уси-
ление управляющего сигнала.
Расчет радиопередатчика ведется в такой последовательности:
а) расчет высокочастотного тракта;
б) расчет низкочастотного тракта1^
в) расчет цепей питания;
г) конструктивный расчет основных элементов схемы.
После расчета производится разработка конструкции отдельных
блоков и всего радиопередатчика в целом.
^Расчет низкочастотного тракта при выполнении курсового
проекта не производится.
§ 3. Пример принципиальной схемы радиопередатчик
о амплитудной модуляцией
В качестве примера на рис.3.1 к 5,2 приведены принципиальные
схемы радиопередатчиков с базовой и коллекторной модуляцией»
Коротковолновый неперестраиваемый радиопередатчик о амплитуд-
ной базовой модуляцией смещением (рис.3.1) состоит из трех высоко-
частотных каскадов: задающего генератора, промежуточного усилителя,'
мощного усилителя и модуляционного устройства.
' 4 . Г Г
* *’ ’ \ г
Рис.3.1. Принципиальная схема радиопередатчика с базовой модуля-
. цией смещением.
* • •
Задающий генератор-автогенератор, выполненный по схеме ем-.
костной трехточки, -‘собран на транзисторе Л • Частота автогене-
ратора задается колебательным контуром Li , С 6, С ?, С В,
включенным неполностью в коллекторную цепь для уменьшения влия-
ния изменения выходной емкости транзистора на частоту генерации.
Первоначальная подстройка контура осуществляется изменением ин-
дуктивности Z i специальным сердечником. Связь задающего гене-
ратора со следующий каскадом — трансформаторная . Для повышения ।
стабильности режима автогенератора стабилизировано напряжение
коллекторного питания (Di, R4 * Ci ) и применена стабили-
зация начальной рабочей, точки транзистора при изменении тем-
пературы по схеме с тремя резисторами Л 2 , ЯЗ , осущест- •
вляющими подачу комбинированного (фиксиризэнного и автоматичес-
кого) смещении на базу аа счет тока от источника коллекторного
напряжения и постоянной составляющей эмиттерногп тока транзис-
тора.
Промежуточный усилитель собран на транзисторе Т£ по схе-
ме с общим эмиттером» Каскад работает при нулевом смещении на
базе. Коллекторный контур усилителя Z5, CiO настроен на частоту .
возбувдения и неполностью включен в цепь коллектора. Связь уси-
лителя с выходным каскадом - трансформаторная.
• •с
Sift-
Рис.3.2» Принципиальная схема радиопередатчика с коллекторной
модуляцией.
Выходной каскад — мощный усилитель - собран на транзи-
сторе 13 по схеме с общим эмиттером. Коллекторный контур
/5, С12 настроен на рабочую частоту радцопеэедат -
чина и автотраасфо$маторно связан с настроенным антенным контуром,
образованным катушкой индуктивности/ 6 и частью катушки/ 5, кон-
денсатором CI5 и входным сопротивлением антенны Z. , Базовая
8
модуляция смещением осуществляется подачей на оазу транзистора
ТЪ модулирующего напряжения, снимаемого со вторичной обмотки
трансформатора Тр i , включенного в коллекторную цепь выходного
каскада модуляционного устройства.
Модуляционное устройство состоит из микрофонного усилителя
и выходного каскада.
Микрофонный усилитель собран на транзисторе ТА J Электроди-
намический микрофон (Мк) подключен ко входу усилителя через
фильтру 3, С 16, для предотвращения попадания напряжения вы-
сокой частоты радиопередатчика в модуляционное устройство. В кол-
лекторную цепь каскада включено сопротивление - резне тор 7? <5 •
Напряжение, снимаемое сЛб, подается через разделительный кон-
денсатор на базу транзистора выходного каскада. Выходной
каскад собран на транзисторе Т 5 по схеме с общим эмиттером с
трансформатором Тр 1 в коллекторной дели и работает в ре жиме Л-.
Подача на базу транзисторов 73, Т5 напряжения, необходимого для
установления выбранного режима работы, и температурная стабили-
зация осуществляется по схеме с тремя резисторами ( 7?6,7?7,
ЯР и ЯН , /?Й,Я15). Конденсатор С 21 устраняет в выходном
каскаде отрицательную обратную связь по переменному току для
предотвращения снижения коэффициента усиления каскада. Развязы-
вающие фильтры* ( Я10 , £18 и , C2Q) ослабляют паразитную
связь между каскадами модуляционного устройства черев источник
питания.
Питание радиопередатчика осуществляется от общего источни-
ка Б. Резисторы Л4, Я5, Я1йлЯ!А, на которых падает часть нап-
ряжения источника питания, позволяют осуществить требуемый режим
питания каскадов радиопередатчика и защитить транзисторы в слу-
чаях резкого увеличения тока в их цепях от пробоя. Включается
радиопередатчик выключателем BI.
Принципиальная схема нелррестраиваемото коротковолнового
радиопередатчика с амплитудной коллекторной модуляцией, осущест-
вляемой в выходном каскаде, приведена на рис.3.2. Радиопередат-.
- чик состоит из трех высокочастотных каскадов и модуляционного
устройства. ,
Задающий генератор - автогенератор по схеме с автотрансфор-
маторной обратной связью - собран на транзисторе Ti по схеме с
общим эмиттером. Частота колебаний задается колебательным конту-
ром Zj , Z2 , ц , Т£5 . Первоначальная подстройка
9
контура осуществляется изменением индуктивности катушки при по-
мощи специального сердечника. Для повышения стабильности режима
автогенератора стабилизировано питающее напряжение' транзистора
Ti ( D { » RA • Ci )и применена температурная стабилизация
по схеме с тремя резисторами ( R1 , Я 2 , ЯЗ ) , осуществляющими
подачу комбинированного смещения на базу.
Промежуточный усилитель собран на транзисторе Т2 по схеме с
общим эмиттером для получения большого усилителя. Колебательный
контур усилителя LA > Ct настроен .на частоту возбуждения и имеет
неполное включение в коллекторную цепь для получения необходимого
эквивалентного сопротивления коллекторной нагрузки. Смещение на ;•
баз^и температурная стабилизация режима транзистора Т2 осущест-
‘ ваяется резисторами Я б, R7 . Связь, усилителя с выходным нас-
кадом - трансформаторная.
Выходной каскад - мощный усилитель - собран на транзисторах
7J • т, по двухтактной схеме для увеличения выходной мощности. Сме-
щение на оазе транзисторов - нулевое. Для получения йимметричной .
работы схемы во входной цепи каскада предусмотрена возможность
регулировки амплитуды возбуждения каждого из транзисторов путем
изменения индуктивности катушек Z5 , Z6 специальными сердечниками.
Колебательный контур Z7 , СЮ усилителя настроен на рабочую часто-
ту и неполностью включен в коллекторную цепь. Для осуществления
качественной амплитудной модуляции добротность нагруженного кол^
векторного контура бывает невысокой, поэтому специальной подстрой-
ки частоты контура не предусмотрено. Коллекторная колебательная
система построена по сложной схеме, состоящей из двух настроенных
контуров: промежуточного ( Z7 »С70) и антенного, образованного на-
туиками Z6, L9 , конденсатором С12 и входным сопротивлением антенны
ZA . Связь между контурами - трансформаторная. Напряжение коллек-
торного питания транзисторов ГЗ, ТА подводится к средней точке,
к&туяки Z7 • Модулирующее напряжение подается в цель коллекторно-
го питания вторичной обмоткой трансформатора Тр2 выходного модуля-
ционного устройства.
Модуляционное устройство состоит из трех каскадов : микрофон-
ного усилителя, предварительного усилителя и усилителя мощности.
Микрофонный усилитель собран на транзисторе Т5 по схеме с
общим эмиттером. Электродинамический микрофон (Мн) подключен ко
входу каскада через фильтр (2>/, С73)* Предварительный усилитель
собран по трансформаторной схеме на транзисторе Тб . Смещение на
\ Ю . .
на безе транзисторов Т5 , Тб и температурная стабилизация режи-
ма обеспечивается по схеме с тремя резисторами (Я 8 , R9 , RH\
ЯД, ЛЛ, R15K
выходной каскад - усилитель мощности - собран по двухтактной
схеме на транзисторах Т7, TS , работающих в режиме В с углом,
отсечки коллекторного тока, близким к 90° для получения высо-
кого к.п.д. коллекторной цели, отпирающее смещение на базе трам-
зисторов 77 * Т8 подается от источника литания Б с помощью де-,
лителя из резисторов В коллекторной цепи каскада имеет-
ся трансформатор 7р2 , вторичная обмотка которого включена в кол-
лекторную цепь выходного каскада радиопередатчика. Для коррекции
частотной характеристики выходного каскада на высоких частотах >
используется отрицательная обратная связь по переменному напряже-
нию, осуществляемая конденсаторами С75, С20 9 Для ослабления пара-
зитной связи между каскадами модуляционного устройства через источ-
ник питания в схеме применены развязывающие фильтры
Rtf, Ci?)-.
Питание радиопередатчика осуществляется от общего источника
5, имеющего отвод Bi к каскадам, с более низким напряжением, чем
напряжение общего источника. Включение радиопередатчика произво-
дится выключателем Ы и контролируется сигнальной лампой Л/.
§4. ПОРЯДОК ТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ВЬЮЭКОЧАСГОТНЫХ
КАСКАДОВ радиопередатчика
После выбора блок-схемы и вида амплитудной модуляции радио-
передатчика переходят к техническому расчету его высокочастотных .
каскадов. Порядок расчета всех каскадов может быть принят одина-
ковым:
I. Выбор типа и числа транзисторов.
2. Выбор принципиальной схемы каскада.
3. энергетический расчет режима транзистора,
4. Электрический расчет величин элементов колебательных
цепей.
5. Расчет цепей питания и всех вспомогательных элементов
схемы каскада.
Расчет радиопередатчика обычно начинается с расчета выходно-
го каскада, так как указанные в задании требования главным обра-
зом относятся к выходному каскаду. Затем выполняются расчеты кас-
кадов промежуточного усилителя и автогенератора. В конце
II
расчета необходимо определить все величины, которые будут слу-
жить исходными данными для доследующих расчетов. По результатам
расчетов составляется полная принципиальная схема высокочастотно-
го тракта радиопередатчика.
§ 5. ЛБИ№ ВОПРОСЫ РАСЧЕТА ШИМА ТРАНЗИСТОРА
НА ДОМЕННЫХ ЧАСТОТАХ
режима транзисто-
ру , рабочая
модуляции и мак-
мив *
г: Г j ’
Исходными данными для технического расчета
ра являются • величина колебательной мощности*)
частотаД жди диапазон частот), вид амплитудной
с ина ль ннй коэффициент модуляции тп , интервал температур I МЙВ ♦
£ макс окружающей среды, схема включения транзистора ( с общим
эмиттером или с общей базой).
Точный расчет режима транзистора усилителей и автогенерато-
ров при работе их с отсечкой коллекторного тока на высоких часто-
тах представляет собой сложную задачу и в настоящее время недоста-
точно разработан. В данном руководстве использован упрощенный ,
основанный на ряде допущений метод расчета, приведенный в работе.*
[1] • Предполагается также, что в высокочастотных каскадах ис-
пользуются транзисторы средней и малой мощности, а максимальная
рабочая частота каскадов удовлетворяет условию f < 0,3 ♦
Условимся также о положительных направлениях нормальных то-
ков и напряжений для транзисторов типа п-р -п • и типа р-п-р г.
Как известно , для транзисторов типа п~р - п направления нор-
мальных токов и напряг'пий обратны тем, которые имеют место для
транзисторов типа р-п-р . Чтобы ае вводить в формулы и графики
характеристик отрицательные величины, примем для транзисторов
р-п-р за положительные направления токов и напряжений обратные
тем, которые принимаются положительными в случае транзисторов
л-/?-/!. , Положительные направления токов и напряжений для этих
типов транзисторов показаны на рис. 5.1. -
В транзисторных усилительных каскадах, как правило, исполь-
зуется схема с общим эмиттером, которая дает наибольшее усиление
1 »
к)для случая амплитудной модуляции транзисторного каскада эа-
^ается^величина колебательной мощности в режиме несущих коле-,
эос)Граничную частоту усиления по току в схеме о общей базой обо-
значают символом ,но допустимо и обозначение се 4 ,кото-
s рое будет использовано в данном руководстве, **
•if*
по мощности.
В автогенераторах используется
как схема с
об
эмиттером» так и схема с общей базой» При работе автогенератора
на частотах f « fл чаде применяется схема о общим эмиттером» а
на частотах, близких к , как правило, схема о общей базой.
В дальнейшем методика расчета будет рассматриваться примени-
тельно к транзисторным каскадам до схеме с общим эмиттером, как
наиболее употребительной при работе транзистора на частотаху«Д.
Технический расчет режима транзистора разделяется на два
этапа: *
I) выбор типа транзистора;
2) энергетический расчет
режима транзистора.
$ис.5.1. Положительные направления токов и напряжений:
а - для транзистора >
б * для транзистора/э-л-уо.
§ 6.ВЫБОР ТИПА ТРАНЗИСТОРА
Выбор типа транзистора производится, исходя из возможности
нормальной работы его в заданном диапазоне частот и по допустимой
мощности рассеивания Р р доп корпусом Транзистора.
Обычно при выборе типа транзистора производится сравнение
рабочей частоты / (или максимальной частоты рабочего диапазона)
с частотой Д- • Желательно выбирать такой тип транзистора,
у которого частота Д удовлетворяла бы неравенству
/«^2-ЯЗ/Д,. , • (6.1)
В противном случае импульс Тока коллектора из-за инерционных'1
явлений существенно расширяется во времени, вследствие чего к.п.д.
и коэффициент усиления по мощности транзистора уменьшаются.
В справочнике в ряде случаев частота Дотсутствует, но зато
,:да*Ж^’Ч-'и:4;; ,
^указывается частота Д. *'. Частота связаны приближенном
• ^соотношением [2]
•f
к) транзисто-
• "Ж
\ 'н
ров;
^£<1^ Ж-ДЛЯ Дрейфовых транзисторов. .. .
ул '*•:. Выбор транзистора по допустимой мощности рассеивания д0^ ’'
производится из условия Ж • '<л
•? где
л^- мощность, рассеиваемая корпусом транзистора в
/.£ вобранном pc хх-: :е работы., '
’ О’бЗчнс в справочнике приводится величина Ррд(га при темпера-'
) с*'округа од ей среды 20 - 5°С или при некоторой номинальной тем-,
. лературе •>' , а танме Формула для определения R при тем-
• мои рд^п
пературе, отличающейся от номинальной. Если работа транзисторного
каскада происходит при температуре t (иди в интервале темлера-
; ГУР)» отличающейся от ^waM . , указанной в справочнике, то следует
найти величину допустимой мощности рассеивания при заданной темпе- *
д ратуре (или при максимальной температуре интервала температур) по.
•: формуле, приведенной в справочнике (например, в [5] ),”либо из
где1 Tj^ .• -.г. номинальная допустимая мощность рассеивания при’
^.-температуре окружающей среды /кда “С ( ; . - .<. .<-\УУдУУ: /
/у, - допустимая температура переходов т транзистор^ <
г. : --Для кремниевых плоскостных транзисторов : 1?дт 1 =150°С, ‘
для германиевых - t*m =85°С. В связи с этин использование крем- .
ниевых транзисторов является предпочтительным. .> ... ’ * 7-^-У - '
Мощность рассеивания Рр складывается из людности, выделяе-
мой на коллекторном переходе транзистора Р* ; и мощности, посту-
: лающей в транзистор из базовой цепи
ЖУу рл =£ -л .
«7 ~7
v/ Г
. и " "
•Ч-
:А'
' Г . .. •
• XX)
>1
' 4
Т4
- частота, при которой модуль киэХлцисйта усиления по .
току в схеме с общим эмиттером jj&| =1. Если в спра-
вочнике приводится величина /д/ , измеренная на час-
тоте У , то значение частоты < ; могно опоедепять•
по формуле »//// . . ...•• . у
Допустимая мощность рассеивания /}^п ; в справочнике .
И имеет обозначение Р , а в технических услови- .
' ях на транзистор Рк ♦
И
1 * •
*
н
: .' да? ww5*
мощность составляет существенную часть рассеиваемой мощ
нретн обычно лишь в тех случаях, когда коэффициент усиления по
мощности транзистора невысок (иеаее 5). Поэтому мощность Р?
базы ориентировочно можно
?. - Л -М-ч
учетом мощное
рассеивания в цепи
<9-Л**.г
с’ <^
ПрИ-^ ц
1 /Г-'
••. 1'0
В свою очередь, •мощность
величине колебательной мсщнсстл Р„
может быть.оценена
м и электронному
А ь.> ) >
по заданной <
н.п.д. у
Г.^Ч
Г
К
tn .
$, При амплитудной модуляции мощность, рассеиваемая коллектор-
г£ • ным переходом транзистора, оценивается в режиме, где она дости-
'Ak
гает наибольшей величины. Так,' при базовой модуляции сне цен нем "
(Мощность Рк будет наибольшей в режиме несущих колебаний, а
при коллекторной - при наличии наиболее глубокой модуляции. Поэ-
'датому при базовой модуляции смещением' . , V
4^ W'. • у-* ".
4;
WA’ '
к кн ~н
Ус. .'
а при коллекторной модуляции
К .кер-
л .
пр i /"
Л
i '<' &&С.\
де
чн
1
Для
и
4
л
J . - соответственно мощности
ксг " '
ном переходе в режиме несущих
коллектор-
колебаний и в
рассеивания на
сред
нем рецине модуляции
.. 1
предварительного определения мощности
чиной электронного к.л.д.
г. •
-Vх- • J. ?
....fl*
Р по формуле
(6*7)
У
с
•>Г.
?6.Й) величиной электронного к.л.д. у можно задаться, исходя из
практических данных; при немоду’лированных колебаниях и при
г;<‘. у- . l ' . ‘ . > ’ , '
^лекторной модуляции обычно составляет 0,6 -ь-0,7, а при
",г вой модуляциХ смещением (в режиме несущих колебаний)^-С,3+0,4?'
кол
базо
- - j
г
1
г
После подсчета мощности по формуле (6.5) по справочным дан-
ным (например»[5] ) выбирается тип транзистора, для которого вы-
полняются соотношения (6.1) и (6.2). Если транзистор удовлетворяет
условию (6.1), но его мощность -Р меньше Л , то можно приме-
Р ff0fi
нить двухтактное или параллельное включение таких транзисторов. В
некоторых случаях необходимого увеличения мощности можно дости-
гнуть применением специального радиатора, присоединяемого к корпу-
су транзистора.
Параметры выбранного типа транзистора целесообразно свести в
табл.1.
Таблица I
?« а// «/I ^>» Q fon при t°S, St Г " - ' — _ _ £ И гл $ PM пф /fol МГЦ 4),
В этой таблице
Ь - коэффициент усиления по току в схеме о общим эмиттером
.на низких частотах;
" крутизна линеаризованной статической характеристики
- крутизна линеаризованной статической характеристики
> * jf (и?} при u* - сснё t •
6 - - крутизна линии граничных режимов характеристики
р *- допустимая мощность, рассеиваемая корпусом транзистора
°" при температуре окружающей среды t°Z ;
напряжение сдвига линеаризованной характеристики
21 2/
кдоп ’ эГдап
к5
- обратные предельно допустимые напряжения соот- .
ветственно в целях коллектор-эмиттер и эмит-
тер-база. При раооте с отсечкой коллекторного
тока в < 120° можно принять (см. [7] )
Чцоп * < гДе доп -обратно пре-
дельно допустимое напряжение в цепи коллек-
тор-база при разомкнутой цепи*, эмиттера;
- сопротивление базового слоя между эмиттерным
р-п. переходом и внешним выводом базы;
- емкость коллекторного перехода (т.е, перехода
коллектор-база);
- частота, при которой напряжение на эмиттерном .
переходе вследствие возрастания тока уменьша-
ется в раз по сравнению со своей вели-
чиной на низких частотах (при /«/Л ).Иног-
да эта частота обозначается как £ .
Отметим, что нередко в справочных данных значения параметров
А » *5 ’ ’ & • гб ^отсутствуют. ® этом случае величина
коэффициента ^определяется известным методом по характеристикам
Бк~Фк(ик) » а крутизна - по характеристикам =fs fag)'
После этого крутизна <£ находится как
it
дКрутизна линии граничных
кам . Величины f*s
‘ соотношений [2] : •
режимов определяется по характеристи-
и £ ориентировочно находятся из
Wi
к
5
kS
£10 ।
В формуле (6*9) - постоянная времени цели обратной связи
транзистора, равная произведению г5 С^а и обычно приводимая
в справочнике; Л - отношение-^. Для транзисторов сплавно-диф-
фузионного типа А ^2 , а для ыногоэмиттерных •
Входящие в и А емкости С. и связаны соотношением
к КО КО,
к5 ка vKa л
где С - емкость активной области перехода, расположенной не-
Б справочные данные на транзистор вносятся измеренное значение
» а записывают его как .
f '
17
посредственно против эмиттера;
СКГ1 - емкость пассивной области перехода, расположенномЛ
над коллектором* в которую также входит паразитная емкость между
выводами коллектора и базы.
Значения емкостей Ска к Снг , измеренные для некоторых
типов транзисторов* приведены в табл.г Приложения,
а %
>»
' § ?. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ'РАСЧЕТ РЕША ТРАНЗИСТОРА
*
Энергетический расчет режима транзистора производится для
граничного режима работы и для случая настроенной в резонанс с
частотой возбуждения коллекторной колебательной системы, доброт-
ность которой в нагруженном состоянии предполагается больной по
сравнению с единицей.
Обычно за исходные данные для расчета выбирают величины ко-
лебательной мощности Р~ ж утла В отсечки ноллекторною тона.
Но в иных случаях для расчёта задаются величинами других парамет-
ров, однако в данном руководстве эти случаи не рассматриваются,
В случае амплитудно-модулированных колебаний расчет выполня-
ется да максимального режима, который должен быть граничным.
Расчёт ведется на максимальную колебательную мощность,
,^~мокс Ян {i } £ уд )
. *
где £ * колебательная мощность в режиме несущих колебаний;
- максимальный коэффициент модуляции:
В тех случаях, когда применяется двухтактная или параллель-
ная работа транзисторов в одном каскаде, расчёт выполняется на
колебательную мощность — одного транзистора с учетам запаса по
мощности ( вызванного неодинаковой работой транзисторов) примерно
на 20%, а затем производится пересчёт на п транзисторов схемы.
ВЫБОР УТЛА ОТСЕЧКИ КОЛЛЕКТОРНОГО ТОКА В
»
При выборе угла В надо иметь в виду, что величина угла от-
сечки существенно влияет\на величины электронного к.л.д. 7 м ’
коэффициента усиления по мощности , определяемых как
7 р ’ ( 7-2 )
где Л
транзистором от источника лита1
- колебательная мощность в коллекторной цепи транзистора;
- мощность, потребляемая
нвя коллекторной цели;
- мощность возбуждения, поступающая в базовую цепь транзис-
тора.
уменьшением угла отсечки величина 7 увеличивается, a
падает. Последнее приводит к увеличению мощности, требуемой от
предыдущего каскада. Увеличение хе угла отсечки приводит к увели-
чению коэффициента я » к снижению к.п.д. и вследствие этого
к увеличению мощности, рассеиваемой в транзисторе, для получения^
одновременно достаточно высоких величин 7 ж Кр можно рекомен-
довать выбор угла отсечки в пределах
9*60'90°. . . ..... •
Углам отсечки О ® 70 ♦ 85° соответствует режим работы
транзистора при нулевом напряжении смещения на сазе, который яв-
ляется выгодным как с энергетической стороны ( не требуется до-
полнительная мощность на питание цепи смещения), так и с конструк-
тивной ( -отсутствуют’ детали цепи смещения). Однако при амплитуд-
ной модуляции на базу принять нулевое смещение на ней в режиме
несущих колебаний оказывается не всегда возможным, если необходи-
мо в расчётном режиме получить угол отсечки & более 85°. Сле-
дует также отметить, что режим с нулевым смещением не является
лучшим и с точки зрения величины мощности , рассеиваемой в тран-
зисторе. В тех случаях, когда необходимо уменьшить мощность рассеи-
вания, устанавливают режим транзистора с запирающим напряжением
смещения и таким образом получают угол отсечки меньше 70°.
ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ ПОСТОЯННОГО КОЛЛЕКТОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ £
К
Важным решением вопроса при определении режима транзистора
является выбор величины напряжения коллекторного питания.
При работе транзисторного каскада в режиме немокулированных
колебаний максимальное значение напряжения между коллектором я
эмиттером в граничном режиме.
мокс * ^к %гр) 9 ( 7.5 )
19
Г
где Е - напряжение коллекторного питания;
U - амплитуда напряжения на сопротивлении коллекторной цепи;
- коэффициент использования коллекторного напрянения в гра-
ничной режиме<
Напряжение ?г11А,. должно удовлетворять условию
П MG КС A V
^<мак€ ' (76)
Отсюда, с учетом соотношения ( 7.5 ), допустимое значение
напряжения коллекторного питания
‘ ( 7.7 )
Если принять £ Ч , то . v
(7.8)
, т.е. напряжение коллекторного питания должно быть существенно сни-
жено по сравнению с допустимым ,
Для безотказном работы транзистора необходимо на только не
превышать допустимое значение напряжения ик3ог1 5 но и вводить
определенный запас по сравнению с \3ог1 , т.е.
M ’ (7.9)
где К - коэффициент запаса, который рекомендуется брать при-
3 мерно равным 1,1 + 1,2.
Указанное обстоятельство следует особо учитывать при выборе
напряжения коллекторного питания транзисторов, используемых в
аппаратуре, к которой предъявляются повышенные требования к на-
дежности ( например, бортовой радиопередатчик летательного ап-
парата) .
Существенное снижение напряжения Е* по сравнению с напря-
жением wKaoft предпочтительно осуществлять также при неполном
использовании транзистора по номинальной колебательной мощности,
например, в задающем генераторе радиопередатчика,
В случае применения в каскаде амплитудной базовой модуляции
напряжение коллекторного питания транзистора выбирается из тех
же соображений, что и для вемодулированного каскада.
В каскаде с амплитудной Коллекторной модуляцией режим рабо-
ты транзистора по коллекторному напряжению будет более легким,
чем в немодулированном каскаде, поэтому коэффициент запаса К,
£
20
может быть снижен и принят равным
л,-. ( ^ло }
При применении в каскаде коллекторной модуляции обычно выби-
рают величину напряжения коллекторвого питания транзистора в режи-
ме несущих колебаний £ . Учитывая, что при этом виде модуляции
в момент максимального режима напряжение на коллекторе увеличива-
ется в ) раз, напряжение Еми выбирается из соотноше
л н
В г у Mort
ал
кн >
Сделаем еще одно замечание практического характера. Хелатель
но (но необязательно), чтобы величины напряжения £к отдельных
каскадов высокочастотного тракта радиоле ре датчика по возможности
меньше отличались друт от друга, так как это позволит лучки
образом использовать мощность источника питания* т.е.избежать
потерь мощности на резисторах, снижающих напряжение.
ЛОРЙДСК РАСЧЕТА РЕША - '
Рассмотрим возможный порядок энергетического расчёта режима
транзистора усилительного каскада по схеме с общи эмиттером на
заданную величину колебательной мощности Р~ при выбранных уг-
ле отсечки 6 и напряжении коллекторного питания Гк .
Порядок расчета рассмотри для трех случаев: режим немодуля-
рованных колебаний, режим амплитудной коллекторной модуляции и
режим амплитудной модуляции смещением на базу.
Перед расчётом для выбранного угла отсечки В определяют-
ся величины, необходимые для расчёта амплитуд гармонических сос-
тавляющих коллекторного тока транзистора:
шгй - параметр входной цепи транзистора, где
w к ;
/ - рабочая частота, ~ постоянная
времени входной цели транше тора;
iv 4~ < 7«1г)
fa у у
/Дыг.1и yfe. о>г. ) - модули коэффициентов разложения импульса
” ' коллекторного тока соответственно для по~
стоянкой составляющей и первом гармонии;
уш, шГ^) - угол запаздывания первой гармоники кодлвк-
z торного тона итиосителъно напряжения на
входных зажимах транзистора;
21
I
- угол прекращения импульса коллекторного то-
ка; ' , \
* Угол отсечки эквивалентного косинусоидального
импульса коллекторного тока,
- коэффициент первой гармоники эквивалентного
. ^синусоидального импульса коллекторного тока.
Величины б* , /о , '/г , находятся для известных ве-
личин в и а>£^ из табл.2.Приложения или по графикам, приве-
денным на рис.7.1 - 7.4. Коэффициент для найденного значе-
ния берется из табл.3.Приложения. Найденные величины целесо-
образно свести в табл.2. \
Таблица 2
(Л, /I в е' У 7i’x 4 к < {6\) . / 1 ЗК.0^
А
Рис.7.1. Зависимость угла#'
от угла в и величины wt^
Рис.7.2. Зависимость от
угла & и величины
22
Рис.7.3. Зависимость / от
В и величины urti]t .
Рис.7.4. Зависимость угла
от & и величины .
]
А- Случай асмодулированных колебаний
Режим работы - граничный.
I«Находим величину коэффициента использования коллектор-
ного напряжения в граничном режиме *
2 .Амплитуда напряжения на коллекторной нагрузке
и - £
К btp •
4
3 .Амплитуда первой гармоники коллекторного тока
т 2Р~
ч ч J
4 .Постоянная составляющая коллекторного тока
Л - А ;
Ч «< •
( ?.14 )
ч . ь
( 7Д5 )
( 7-16 )
5 .Мощность, потребляемая от источника коллекторного питания^
6. Модность рассею алия на коллекторе
С 7.18 )
?.3лек1роиний к.п.д.
‘ < 7.19 )
8. Требуемое сопротивление коллекторной цели для первой гар-
моники коллекторного тока
р _ I
* / ' ( 7,20 )
9.Амплитуда напряжения возбуждения в цепи базы
П . At .
’ Ы ’ (7 .21 )
10.Напряжение снечения на базе
2. = -Иав0
0 G •
( 7.22 )
Примечанием В этом пункте следует провести проверку на
~ . выполнение условия
t 7,23 )
V
Далее по характеристике i5 убедиться, что ра-
бочая точка при йймдкс=^ находится на участке характе-
ристики, где крутизна ее равна величине , принятой перед
началом расчета, Вели рабочая точка лежит на участке с иным зна-
•*• чением крутизны, то следует ввести новое значение крутизны в рас-
чёт и вновь найти все величины, характеризующие режим транзисто-
ра.
II,Мощность возбуждения .7^ * Ввиду большой сложности точно-
го определения мощности возбуждения, ее величину оценим прибли-
женно, приняв, что больная часть напряжения возбуждения 17$ па-
. дает на сопротивление базы , тогда
Л- ( 7.24 )
Точность такой оценки тем больае, чем ближе рабочая часто-
та каскада к граничной частоте JA ♦ На более низких часто-
тах, чем ' расчёт модности возбуждения по формуле ( 7.24 )
дает завышенное значение. Это завышение можно рассматривать при
проектировании как некоторый запас по модности возбуждения на
V
24
случай разброса параметров транзистора? Для обеспечения на входе
транзистора мощности возбуждения, необходимой для его работы в
выбранном режиме, следует предусмотреть возможность регулировки
связи его входной цепи с коллекторным контуром предыдущего касхка-
да.
12 .Постоянная составляющая тока базы ( ориентировочно )
4 “ ' ( 7-25 )
13 .Коэффициент усиления по мощности
4>= 4? ’ (7,26 5
14 .Мощность рассеивания в транзисторе
= - (7.27)
Здесь необходимо сделать проверку на выполнение условия
>' при “ ^pafi £ } С 7*28 )
где t - температура окружающей средн, заданная в технических
ра, условиях на радиопередатчик.
Если условие ( 7.28 ) не выполняется, то надо либо изменить
режим работы транзистора, уменьшив угол отсечки Q , либо пре-
дусмотреть радиатор к корпусу транзистора. Если эти меры не при-
водят к выполнению соотношения ( 7.28 ), то следует выбрать дру-
гой тип транзистора , имеющий большую величину P?Ata » и про-
делать расчёт заново.
А.Случай.коллекторной модуляции
Вначале рассматривается максимальный ^ежим работы транзисто-
ра на колебательную мощность
^микс = 4 *т' . (7.29)
Расчёт ведется на коллекторное напряжение
№
(,±т^ ’*' ’ (7.30)
и на граничный режим работы.
Порядок нахождения величин, определяющих режим работы тран-
зистора такой же, как и в случае немодулированных колебаний (см.
пункт л.) Есе определяекые для максимального режима величины от-
мечаются индексом “макс".
25
8Р
^макс
1
it
6
8
л макс
(смаке >грмакс кмакС -
9. IL
б макс
T
2 К/МДКС
1
ММОКС
*у макс
и
к макс
Смокс
С cos В +ЕЛ
омакс о
; I r
-3~v~~f
KpMflKc •‘к^макс .
смаке к^макс «макс «
КМОКС OMJJKC '-НОКС .
'У И ОМС
«акс
амоке
г
2
б макс ~
бвмохс
& мокС
S
г
0
13
14
р Р
^AA)t
риокс киске Хб^макс
1'л
R
2 ^KMQKC
к маке
канаке
I
Затеи производится
расчёт
Данные этого режима рассчитываются, исходя из линейности модуля-
ционной характеристики по известным
режима весужх колебаний
КН
и
КН
V
^su.
^ккакс
^Kt*pKC
jf+ 7rt
KoMflK£
/.♦ TH.
0Н
j **
X**
соотношениям
Р
"АМЯКС
12 j
^МСКС
г 1*
KJMqKC,
/. 12
Величины 1 t 5 » » Ц , в режиме несущих коле-
баний остаются такими же» как и в максимальном режиме.
Далее для среднего режима модуляции определяются
4, Ч°и ; . x
р = р (I + ~ ) •
"кер Чн I £ '
В этом режиме производится проверка
Р =Р *?. <Р при
Р кер * рдоп рао >
где для оценки рассеиваемой мощности можно приближенно принять
' р * Р
Чсэ л б^мокс • ,
В. Случай базовой модуляции смещением
Рассчитывается максимальный режим работы на колебательную
мощность
Р ~ Р т) •
'vMClKC ' z
Расчет ведется на выоранное коллекторное напряжение Е* и
граничный режим работы.
Расчет выполняется в том же порядке, что и для случая немо-
дулированных колебаний (см.пункт А}. ..
/, м/, 7~
I- «.Риа« г г V’ л (е р1
/’ ЗКб/ 1р к
: т
2. U = £ Е 5 Р -1 F
к макс '"’грмакс ’ * рмакс Чриакс '
Р Р
3., / .
KiKiiKC гт
икмакс
4 г J, г
канаке у
8.
МДКС
*1
) — .' ИОКС
6~MQKG О.
к < макс
9.
гт __^-м9к.с
иЙмакс' с У
_? «уийкс__
/знаке р
10.
' [4 r - cos 8 + Ек • *
СюК HShaKC о I
дальнейших расчетов необходимо знать данные о минималь-
ном режиме работы. Для упрощения примем, что минимальному режиму
соответствует нулевая точка статической модуляционной характерис-
тики при Ее = £ffMW(0 (см. рис. 2.2). В этой точке происходит
запирание транзистора, поэтому все токи, и мощность в этом режиме
равны нулю. Для этой точки
Для
О 0 *
Данный режима несущих колебаний рассчитываются в предполо-
жении линейности статической модуляционной характеристики по со-
отношениям
Kf М<мс
HtH < + —
Lh ’
*£>И
КН
— *« мскс
к макс
2£Мй££.
ОМ
R
РМйКС
*W<t -
ft. Ji J
КН Рн
Так кик в режиме несущих колебаний мощность рассеивания
на транзисторе максимальна, то именно в этом режиме следует про-
верить допустимость величины этой мощности для выбранного тран-
зистора " 4-’
Я ^Р тр. 4 р при t = t /С .
р НН ' рдм Г рй&
При оценке Ро можно приближенно принять 4-н^^-макс
Практически мощность возбуждения в режиме несущих колебаний
меньше по сравнению с мощностью максимального пежима вследствие
уменьшения тока базы.
28
Напряжения и в этом режиме такие же, как и к’максималь-
ном режиме. Напряжение смещения Я* можно найти из соотношения,
полученного при помощи пропорции из подобия треугольников на
рис.2.2.»
Р + ъ Г
Г &ИДКС______
Данные для среднего режима модуляции рассчитываются по фор-
мулам я
Т = J * р = р f / + — ) ;
^Xotp ^KpH * *-4* ~к' 2 '
§8. РАСЧЕТ.ЭДдКЕНТОВ СХЕМЫ ПИ&ЫЙ ТРАНЗИСТОРНОГО КАСКАДА,
Для осуществления рассчитанного режима на коллектор и базу
транзистора необходимо подать постоянные напряжения £к и £6 ,
величины которых получены при расчете. Для питания коллекторной
и базовой цепей транзистора может быть применена последовательная
или параллельная система питания (рис.8.1 и 8.2), причем предпоч-
тительной является последовательная система как более простая в
конструктивном отношении. Выбор системы питания в базовой цепи
усилительного каскада может в некоторых случаях зависеть от вида
связи с предыдущим каскадом и от системы питания коллекторной це-
ли этого каскада. Так, например, если система питания коллектор-
ной цепи предыдущего каскада последовательная, а связь с этим
каскадом автотрансформаторная (см. рис.8.2, б), то в базовой цепи
необходимо применить параллельную систему литания.
В качестве внешнего источника питания в транзисторных радио-
передатчиках малой и средней мощности преимущественно используют-
ся химические источники тока - сухая или аккумуляторная батарея
[10] .
Смещение на базе транзистора может быть либо фиксированным,
когда его величина задается внешним источником постоянного нвлря-,
жения, либо автоматическим за счет протекания через резистор
постоянней составляющей тока базы или тока эмиттера транзистора.
Рис.8.1. Системы последовательного t а ) и параллель-
ного ( б ) питания в коллекторной цепи.
Рис.8.2. Системы последовательного ( а ) и параллель-
ного ( J") питания в базовой цели.
Прямое (отпирающее) напряжение смещения на базу транзистора
обычно подается от источника коллекторного напряжения с по-
мощью делителя из резисторов и (см.рис.8.Z,6) или заме-
няющего его потенциометра. Ток в делителе (или потенциометре)
следует устанавливать большей величины, чем постоянная составляю-
щая тока базы Zffe , но для уменьшения расходи энергии источника
питания его желательно брать меньше постоянной составляющей кол-
лекторного тока /м0 (особенно это важно в мощных каскадах радио-
передатчика), т.е. должно выполняться следующее неравенство:
4 « 4. < 4 • ( ел )
При выборе величины тока делителя можно рекомендовать исхо-
дить из величины постоянной составляющей тока коллектора / тран-
зистора и выбирать примерно в пределах, определяемых соотно-
шением
^0
' 1^Ч0.^0.5)Ц , (8-2)
В этом соотношении меньшие величины коэффициента при 7&а1 от-
носятся к более мощным каскадам радиопередатчика.
После выбора величины /деп сопротивление резистора опреде-
лится из соотношения - =•>->
Сопротивление резистора 7?г
чине смещения
f V ( 8.3 )
ч;
можно найти по требуемой вели-
( 8.4 )
Обратное (запирающее) смещение на базе транзистора может
быть получено включением внешнего источника фиксированного смеще-
ния (см. рис.8.2,а) или сопротивления автосмещевия. На практике
из этих двух способов чаще используется автосмещение за счет
постоянной составляющей базового или эыиттериого тока транзистора
(рис.8.3). Величины сопротивлений резисторов Rs (рис.8.3,а,б,в)
И R
I?
(рис.8.3,г) vorjT быть определены из соотношений
£ 7
J
*
( 8.6 )
и случае осуществления смещения по схеме на рис.8.3,в вели-
чина сопротивления Я должна удовлетворять условию
Яв*(Ю+20)Л^ ,
( 8.7 )
ВИДХ1 что наиболее чао ты пробои транзисторов
при больших сопротивлениях постоянному току в цепиоазы. г
где Л — входное сОЕротивлевик транзистора для первой гармоники
** базового тона. < т
Если это соотношение не удается выполнить, то резисторов
схеме на рис.6.3,в будет заметно шунтировать входную цель тран-
зистора. В этом случае следует отказаться от схемы на рис.8.3,в
и использовать схемы на рис.8.3,а,б.
Рис.8.3. Схемы осуществления автоматического смещения в
базовой цепи: а - последовательное автосмещевие за счет
базового тока; б - параллельное автосмещение за счет
базового тока; в - упрощенная схема параллельного авто-
смещения за счет базового тока; г - автосмещение за
счет эмиттеркого тока
При построении схем питания транзит и;:: z наснадев надо учи-
тывать отличительную особенность транзисторов: резную зависимость
токов в цепях транзистора от температуры спрудающел среды. При
фиксированном напряжении смещения на базе небольшие изменения
температуры (несколько градусов), как лзз-.i.'io, вызывают большие
32
изменения тона через транзистор. Изменения токов вызывают изме-
нения параметров транзистора и,как следствие, энергетических по-
казателей транзисторного каскада. Поэтому режим с фиксированным
смешением на баз у-В-условиях изкеняющейсяТтемпературы практичес-
кПвляется непригодным. Сильному влиянию температуры подвержен
'и ’обратный-ток коллекторного перехода который, протекая
через'имеющиеся в цепи базы внешние сопротивления, создает на
нжх падение напряжения, приводящее к нерегулируемому изменению
напряжения, а следовательно, и токов транзистора.
Построение .схемы питания транзисторного кеснада должно быть
осуществлено таким образам, чтобы резко ослабить зависимость
постоянных токов всех электродов транзистора от температуры окру-
жающей среды. Особенно это важно для радиопередатчиков, предназ-
наченных для работы в широком интервале температур.
С целью ослабить зависимость тока транзистора от температу-
' ры окружающей среды на практике используются различные схемы
стабилизации режима при изменении температуры (так называемые
схемы гермостабилизации). Эти схемы в большинстве своем основа-
ны на применении отрицательной обратной связи или на использова-
нии специальных термозависимых элементов, компенсирующих тепло-
вые изменения токов транзистора. Однако схемы с термозависимыми
элементами трудоемки при наладке, так как требуют более тщатель-
ной подгонки величин элементов схемы, поэтому предпочтение во
многих.случаях отдается'схемам с.отрицательной обратной связью.
Наиболее эффективной из этих схем является схема с тремя резисто-
рами Я, , Я, ,
торов 7?, и /?г
а на резисторе
рев резистор
и тока змиттера; создается отрицательная обратная связь по току,
компенсирующая это изменение. Для устранения отрицательной об-
ратной связи ло_. переменному току резистор А/ шунтируется кон-
денсатором, большой емкости • Схема с тремя резисторами удоб-
на для использования в различных транзисторных каскадах, так как
позволяет обеспечить смещение на базе как прямое, так и обратное,
а также термостабилизацию режима. Для эффективной работы схемы
сопротивление резистора желательно выбирать большим, но в
этом случае Возрастают расход энергии источника питания й тре-
уратный неуправляемый ток коллекторного перехода J*-обозна-
н 3~есь как 12к во избежание путаницы при расчете режима транзи-
Ще°Рколлек?орпотоПтока^° обоз;:ачекие М’ постоянной составляв- .
(рис.8 Л, а,б). С помощью делителя из резис-
на базу подается прямое напряжение смещения,
выделяется обратное напряжение смещения. Че-
при изменении тока коллектора (а следовательно,
буемое его напряжение, так как
г = Я + J Я
Ао Ър лз -
( 8.8 )
Рис.8.4. Слс:;а каскадов с температурной стабилизацией
режима: а,б - о тремя резисторами; в - с термозависиыым
резистором в цепи базы.
При выборе величины сопротивления резистора можно за-
даться допустимым падением напряжения на нем, например, принять
( 8.9 )
мвда „ .. агЕ'
• **з г ~ т
7«ц ( 8.10)
Определение сопротивления резисторов и Лг ведется из ус-
ловия получения на базе транзистора требуемого напряжения смеще-
ния £6 . Учитывая, что смещение Е5 равно разности напряжений
й £*> (см.рис.8.4,б), т.е.
~^Э0 3 -4ел ~ 4t> ^3 ? 8*11)
34
М & Й
получаем
£Яп = L R ~ Е + ?
оп Зел 2 д эо
отсюда
оел
Сопротивление Rf определяется из соотношения
( 8.12 )
( 8.13 )
йем -
При построении каскада по схеме , приведенной на рис.8.4,6,
следует проверить выполнение условия
. r^((O^o)ru.
Если увеличение напряжения и расхода энергии внешнего источ-
ника питания крайне нежелательно, то можно применить схему стаби-
лизации, в которой в качестве сопротивлеиля используется
терморезистор зашунтированный обычным резистором (ом.рис.6.4,
в). Требуемая величина изменения сопротивления Лг от температу-
ры окружающей среды определяется для выбранного типа транзисто-
ра по величине сдвига входных статических характеристик
при = const от температуры..
Для нормальной работы каскада важно правильно выбрать вели-
чины блокировочных элементов - дросселей и конденсаторов. Нали-
чие блокировочных элементов не должно влиять на работу каскада
на его рабочей частоте. Однако практически устранить их влияние
полностью не удается и поэтому приходится задавать дополнитель-
ные условия, учитывающие допустимое влияние блокировочных элемен-
тов на работу схемы, например, задать допустимые значения падения
напряжения или потерь колебательной мощности в блокировочных эле-
ментах.
При выборе величины блокировочных элементов можно руковод-
ствоваться, например, следующими ориентировочными соотношениями.
Величина' емкости блокировочного конденсатора Q, в коллек-
торной цепи (см.рис.8.1), полагая допустимое уменьшение сопротив-
ления коллекторной цели на 5 + I0J& за счёт неполного подклю-
чения его к транзистору, оценивается соотношением
~ о л п в ?вэд:< л ковый теожореаистор прямого подогрева, у которо-
го изменгнпз сопротивлений термочувствительного элемента происхо-
дит за счет выделяющейся на нем мощности или вследствие изменения
температуры окружающей среды [ГВ]»
{ 6.15 )
Величина блокировочного дросселя Zf/ (см.рис.8.1,6), пола-
гая допустимые потери колебательной мощности в дросселе менее
5% при соотношении добротностей контура Qo и дросселя QL
оценивается как _ , £
V,
Емкоеть блокировочного конденсатора
может быть выбрана из условия отсутствия в рабочем
(су.рис.8.1,б)
диапазоне час-
гот резонанса последовательного контура Zffi. , CS{ , могущего при-'
вести к резкому шунтированию коллекторного колебательного-'контура.
Это условие будет выполнено, если резонансная частота^ =5^=^=
будет меньше минимальной рабочей частоты.
.Тогда
. Допустим, что
fO6
мин Si
гда Ц,
г*
, ч. •• >
- в
- в
— в
и ’
МКГЦ
МГЦ.
В цели базы (см.рис.8.2) емкость блокировочного конденсато-
ра может быть выбрана из тех же соображений, что и емкость
[см.формулу (8.I5)J q
( (8.18)
Величина индуктивности блокировочного дросселя Zff2 (см.
рис.8.2,б) во избежание шунтирования входной цепи транзистора
(при условии протекания через дроссель примерно 5-10^ тока) дол-
жна удовлетворять соотношению
( 8.19 )
где 7 - в мкгн;
г/ - Ыгц;
- входное сопротивление транзистора для первой гармо-
ники базового тока в омах.
Емкость блокировочного конденсатора выбирается из тех
же соображений, что и емкость C't [формула ( 8.17 )"]
' \ fO6 ( 8.20 )
Cb>(0.i-0.b)~r— •
у *41UH fc >
36
При автоматическом смещено (см.рис.8.3,а,б,г) емкости кон-
денсаторов С6 и Г9 мокко выбрать из условия допустимого падения
напряяения на емкости при ее разряде. Задаваясь допустимым паде-
нием напряжения на 5^, получим
/О-10* -
s Та ; '4- с 8,21}
1(НО*
’ (8.22)
где С “ в ПФ;
f -в МГц; -
R - в омах.
В ряде практических случаев с целью уменьшения числа элемен-
тов схемы ограничиваются минимальным числом блокировочных элемен-
тов, мирясь с неизбежными потерями колебательной мощности в пита-
ющих цепях. Например, можно упростить цель питания базы при парал-
лельной системе питания за счёт отказа от блокировочных элементов
(см.рис.8.2,б). На рис. 8.3,в и 8.4,6 показаны та-
кие более простые схемы питания базовой цепи, в которых отсутст-
вуют оба или один из этих блокировочных элементов.
Расчет цепи литания каскада состоит в определении величины
потребляемой каскадом мощности ?noip , которая складывается из
мощностей Ро , расходуемой в коллекторной цепи, р , потребляе-
мой в базовой цепй,ЧР6с1) , выделяемой во всех элементах схемы ( в
делителях напряжений, гасящих резисторах и т.д.)
. (8.23)
§ 9. РАСЧЕТ ВЫХОДНОГО КАСКЙЦ? - МОЩНОГО УСИЛИТЕЛЯ
ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
исходными данными для расчёта являются: полезная мощность
в режиме несущих колебаний, рабочая частота J (длина вол-
ны Л ) или диапазон частот (длина волн), сопротивление нагрузки
(активная составляющая гн и реактивная составляющая Хк ) ,
вид амплитудной модуляции и максимальный коэффициент модуляции
т , полоса частот др спектра модулирующего колебания и мак-
симальная частота модуляции р
окружающей среды,
интервал температур t +1
ЧРГМ WflKC
57
Основным требованием , предъявляемым к выходному каскаду
радиопередатчика, является обеспечение требуемой мощности ,
выделяемой в сопротивлении нагрузки на заданной частоте (или
в заданном диапазоне частот) при высоком коэффициенте полезного
действия каскада. В случае осуществления модуляции в выходном
каскаде добавляется также требование обеспечения в этом каскаде
полосы пропускания частот, определяемой требуемым частотным спек-
тором амплитудно-модулированного колебания. Наиболее полно этим
требованиям удовлетворяет слоящая схема выходного каскада (рис.
9.1), когда коллекторная цепь транзистора связана с нагрузкой
Рис. 9.1. Принципиальные схемы выходного
каскада радиопередатчика с амплитудной мо-
дуляцией; а - с базовой модуляцией смеще-
нием; б - с коллекторной модуляцией.
Нагрузкой выходного каскада является входное сопротивление
либо антенны, либо фидера, соединяющего выходной каскад с антен-
ной. В транзисторных связных радиопередатчиках переносного типа
выходной Каскад во многих случаях работает непосредственно на ан-
тенну.
В качестве антенны коротковолновых транзисторных радиопередат-
чиков часто используется несимметричный (штыревой) вибратор, дли-
на которого по конструктивным соображениям гораздо меньше длины
волны радиопередатчика. Входное.сопротивление такой антенны яв-
ляется комплексным и меняющимся в широких пределах в диапазоне волн.
Для получения чисто активного входного сопротивления антенны, как
правило, антенну» цель делают настроенной. Для настройки могут
быть применены катушки с переменной индуктивностью (вариометры)
и конденсаторы переменной емкости.
38
L
В качестве антенн маломощных радиопередатчиков в ряде случа-
ев, например, для радиолердатчиков, работающих волизи водной по-*
верхиости, используются ферритовые антенны, которые могут работать
в непосредственной близости к проводящей поверхности (морской во-
де или хорошо проводящей земле). Они просты в наотройке и имеют
небольшие размеры. Однако к.п.д. ферритовой аитенпа чрезвычайно
низок (меньше десятых долей процента в диапазоне коротких волн)
Входное сопротивление антенны мок$о представить как
л »
где гА
- соответственно активная и реактивная сос-
тавляющая входного сопротивления антенны.
Входное сопротивление антенны при длине антенны много меньше
длины волны ( t« Л ) характеризуется малым активным-сопро-
тивлением (единицы ом) и большим реактивным (емкостным) сопротив-
лением (тысячи ом). Это приводит к тому, что величина входного
сопротивления сильно зависит от условий работы антенны, например,
от расположения ее относительно соседних предметов, климатических
условий и т.д., и будет изменяться при изменении этих условий.
Включение входного сопротивления антенн в коллекторную высо-
кочастотную цепь транзистора может быть осуществлено либо непос-
редственно (так называемая простая схема каскада) (рис.9*2), либо
через промежуточный контур L
схема) (рис.9.3).
Рис. 9.2. простая схема вы-
ходного каскада.
( так называемая сложная
В этом случае составляющие вход-
ного сопротивления антенные ,
X, вместе с сопротивле-
ниями элементов настройки Z6
или <7П и связи Zcft или
Са образуют антенный кон-
тур, Таким образом, в случае
простой^схемы высокочастотная
коллекторная цепь транзистора
состоит из антенного контура,
а в случае елейней схемы из двух
связанных контуров: промежуточ-
ного и антенного.
Коэффициент полезного действия антенного контура определярт-
39
се кап
( 9.2 )
где г - сопротивление потерь в антенной контуре.
При работе выходного каскада на антенну, длина которой ,
имеют место некоторые особенности.
а) Малая величина активной составляющей входного сопротивле-
ния антенна гА приводит к низкому к.п.д. антенного контура, так
как в этом случае величина гд оказывается сравнимой с величиной
сопротивления потерь в антенном контурег^,, либо даже меньше её.
б) малая величина емкости антенн Сл , сравнимая с паразит-
ными емкостями схемы и к тому же меняющаяся при изменении внешних
условий работы антенны, приводит к расстройке антенного контура,
а следовательно, и к изменению режима работы транзисторе. Для
того чтобы относительные изменения общей емкости контура были бы
малыми, параллельно антенне подсоединяют конденсатор. Практика
показывает [14] , что величина емкости этого конденсатора должна
- превышать емкость СА примерно в 5 раз. Однако к.п.д. антенного
контура при этом уменьшается примерно во столько же раз, так как
в контуре происходит трансформация величины сопротивления в
; „ более низкую. \1/
антенного контура катушкой индуктивности ; б - с на-
стройкой антенного контура конденсатором Сп *
В радиостанциях с выносной антенной, связанной с выходом
радиопередатчика при помощи коаксиального кабеля, выходной кас-
кад радиопередатчика будет нагружен на выходное сопротивление
2^ коаксиального кабеля. Это сопротивление может быть активным,
равным по величине волновому сопротивлению кабеля (в предположе-
жении, что в кабеле достигнут режим бегущей волны при к.б,в.,
близком к единице), либо комплексным , имеющим активную г. и
40
реактивнув Xfix составляющие сопротивления (при к.б.в. <7 ),
е> входное сопротивление коаксиального кабеля в общем случае,
Z. = z. 4 j.X« . !
ftx . Ьл * дх
Технический расчет выходного каскада радиопередатчика ведет-
ся в порядке, изложенном в § 4 данного руководства.
ВЫБОР ТИПА ТРАНЗИСТОРА
Выбор типа транзистора для выходного каскада производится
по допустимой мощности рассеивания 7? транзистора и возмож-
ности его нормальной работы в заданном диапазоне'частот, как это
показано в § 6. •
. При определении мощности, рассеиваемой транзистором в режиме..
ходят из
ний
сгнием
величины колебательной модности в режиме несущих колеба-
, которая связана с величиной полезной мощности соотно-
-И n \ 1)
LK lak
- соответственно к.п.д. промежуточного и антен-
где
него контуров выходного каскада.
Для определения £
рая для контура выходного каскада лежит в пределах 0,8 + 0,9
величину
и оценив
следует задаться величиной , кото-
_ к
а
ЧЛк ориентировочно найти по формуле (9.2), приняв
сопротивление
потерь как
и я
и Мх
н
пет
где Qo - добротность антенного контура без учета активной соо*
таз.ухцей гц сопротивления нагрузки.
Величина $0 в диапазоне коротких волн составляет примерно
ВО + 100, а в длинноволновой части диапазона-у.к.в. - 100 ♦ 120,
Величины /»н и X’ указаны в исходных данных для расчета выход-
ного каскада.
41
Учитывал некоторую неточность расчетов и разброс параметров г
транзистора, величину мощности , подученную по формуле (9.3), f
целесообразно увеличить на 20 + 3OJ6 и далее в расчете использовать
'эту величину мощности.
ВЫБОР СХЕМЫ ВЫХОДНОГО КАСКАДА
В практических схемах радиопередатчиков выходной каскад, как
правило, выполняется по сложной схеме, которая до сравнению с
простой схемой допускает точную и в более широких пределах регу-
лировку величины сопротивления R* в коллекторной цепи транзис-
тора в позволяет уменьшить влияние изменения сопротивления нагруз-
ки на режим работы выходного каскада. .
Простая схема выходного каскада находит себе применение лишь
в маломощных радиопередатчиках, в которых основными и решающими
требованиями являются малые габариты, вес, простота управления и
экономичность.
При выполнении выходного каскада по сложной схеие связь ан-
тенного контура с промежуточным может быть трансформаторной, авто-
трансформаторной иди емкостной.
При выборе вида связи учитывают величину активной составляю-
щей сопротивления нагрузки и применяемый орган настройки промежу-
точного контура. Например, если настройка контура осуществляется
конденсатором переменной емкости, наиболее целесообразной являет-
ся трансформаторная или автотрансформаторная связь. Однако при
этих видах затруднительно осуществить между контурами малую связь,
требуемую в ряде практических схем. 2 этих случаях является целе-
сообразным применение емкостной связи, которая позволяет менять
величину коэффициента связи в широких пределах вплоть до.очень
малых значений.
Связь между промежуточным и антенным-контурами может быть как
регулируемой, так и нерегулируемой. Б радиопередатчиках, работаю-
щих на фиксированной частоте или в узком диапазоне частот, связь '
с антенным контуром во время эксплуатации обычно не регулируют,
что значительно упрощает конструкцию выходного каскада^
Промежуточный контур выходного каскада в диапазоне коротких
волн представляет собой настроенный в резонанс параллельный ко-
лебательный контур. Особенностью транзисторных каскадов является
низкое сопротивление /?к коллекторной цели току первой гармоники,
обеспечивающее работу транзистора в выбранном режиме. Для получения
42
требуемой величины сопротивлений можно или использовать
неполное включение колебательного контура, Ь коллекторную цепь
транзистора или применить контур о низким характеристическим со-
противлением / . Низкое значение ? достигается увеличением
емкости контура и соответственно- уменьшением его индуктивности»
Однако последний способ нецелесообразен по конструктивным сообра-
жениям» особенно при работе на достаточно высоких частотах, тан
нах затруднительно выполнить катушку с индуктивностью, величина
которой становится сравнимой с величиной собственной индуктив-
ности соединительных высокочастотных проводов при навесной монта-
же элементов 'схемы.,Кроме того, малая величина индуктивности при-
водит -к'низкой добротности контура , • '
Учитывая сказанное,*а также тс, что неполное включение коле-
бательного" контура-в цепь коллектора ослабляет’влияние выходного
сопротивления, транзистора йа сопротивление -контура, применение
неполного включения контура является предпочтительным. Степень'
включения контура характеризуется коэффициентом включения
( 9.5 )
- где- I/. . - амплитуда коллекторного напряжения;
‘Уцгмх - амплитуда напряжения на контуре.
‘С учетом коэффициента включения р ' сопротивление коллек-
торной цепи -
Л, =
. . ' ( 9.6 )
где . ф - добротность контура .в нагруженном состоянии.
Настройка промежуточного контура в резонанс при. работе кас-
када на фиксированной частоте или в узком'диапазоне частот осу-,
цествляется при помощи подстроечного-конденсатора или катушки
с подстроечным сердечником. Последняя является в .ряде случаев
предпочтительней, так как подстроечный конденсатор, имеет большие
габариты и увеличивает минимальную емкость контура.
При работе радиопередатчика в нижней части диапазона у.к.в.
в высокочастотной" цепи исщног.о выходного каскада наиболее целесо-
образным является использование П-обрааного фильтра нижних частот
(рис.9.4), позволяющего удобно согласовывать нагрузки с малым
активным сопротивлением-и производить подавление высших
ю
гармонических составляющих коллекторного тока транзистора. Регу-
лировку контура производят подстроечными конденсаторами ( С* i
на схеме рис.9.4,а и Q на схеме рис.9.4,б). Конденсатор контура
со стороны выхода транзистора может отсутствовать (рис.9.4,б),
так как его функцию выполняет выходная емкость транзистора.
Рис.9.4. Сложная схема выходного каскада с П-образнык фильт-
ром: а - с ’’заземленным" коллектором; б - с "заземленным"
7 эмиттером.
При составлении схемы выходного каскада немаловажным являет-
ся выбор электрода, который предполагается соединить с металли-
ческим основанием (шасси) или корпусом устройства. Этот выбор в
значительной степени определяется конструкцией транзистора.Обыч-
но с основанием соединяют вывод эмиттера транзистора. Однако
если с корпусом транзистора соединен вывод коллектора, то реко-
мендуется с основанием соединить коллектор (рис.9.4,а), так как
это облегчает отвод тепла от транзистора и его крепление на осно-
вании.
Для увеличения модности выходного каскада могут быть исполь-
зованы двухтактная схема (рис.9.5) или параллельное соединение
44
•.lF'
транзисторов. Следует отметить, что параллельное соединение тран-
зисторов при практическом выполнении встречает ряд трудностей, из
которых основными являются: необходимость идентичности транзисто-
ров по входному сопротивлению и коэффициенту усиления, склонность
схем к паразитным колебаниям, уменьшение входного сопротивления
и сопротивления коллекторной цепи» Как правило, увеличения мощ-
ности п параллельно соединенных транзисторов в п раз не уда-
ется получить из-за неравномерного распределения входной и выход-
ной мощности транзисторов вследствие разброса их электрических
параметров. При параллельном соединении транзисторов схема каска-
да должна содержать цепи, которые вводят изоляцию между транзис-
торами, т.е. в той или иной степени разделяют транзисторы друг
от. друга. Примеры схем с параллельным соединением транзисторов
приведены на рис.9.6.
I’ 4*
Рис.9.5. Двухтактная схема выходного каскада.
Двухтактные схемы для правильной работы^также требуют иден-
тичности параметров транзисторов. Учитывая^410 это требование
на практике выполнить полностью не удается, в схеме должны быть
предусмотрены элементы регулировки для получения симметричной
работы транзисторов. Например, в схеме на рис.9.5 во входной це-
пи катушки связи и £3 имеют отдельные подстроечные сер*
дечники для регулировки амплитуды входного, напряжения каждого
транзистора- . .
Выбор схемы выходного каскада заканчивается выбором о ио. темы
питания электродов транзистора и схемы осуществления модуляции*
На основании требований к выходному каскаду составляется
примерная принципиальная схема каскада.
45
Рис.9.6. Схема выходного каскада о параллельным сое дое-
нием транзисторов: а - для верхней части диапазона корот-
ких волн; б - для нижней части диапазона коротки:: волн.
1
ч ь
- ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧ2Т РЕ&Ш .ТРАНЗИСТОРА
- I р
' ч
ь . . • <1 I .
- Энергетический расчет режима транзистора вредного каскада
при амдлмтудио-модулирбвавных колебаниях ведется по методике,
приведенной в § 7, п.Б,.
Расчет модулированного каскада начинается с расчета макси-
мального режима на колебательную модность
•?и«с = 'Р-н(/+т^-
ч
Расчет принято выполнять для максимального коэффициента мо-
дуляции тп. ', хотя при работе радиопередатчика средний отати-
яеснйй коэффициент модуляции составляет примерно 0,3 + 0,4. Угол
отсечки коллекторного'тока для получения достаточно высокой .вели-
; чины колебательной мощности транзистора при одновременном обес.че-
чении сравнительно высокого к.п.д. транзистора и королей ли-
i нейности статической модуляционной характеристики выбирается ' '
равным: в случае базовой модуляции смещением' 8 90 г.ПО®
'.4,6 ' - -
в случае коллекторной модуляции 0 - 80 + 90°.
Напряжение коллекторного питания выбирается кэ соотношений
ПОСТРОЕНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИОННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
4 *
Статическая модуляционная характеристика представляет собой
зависимость амплитуды первой гармоники коллекторного тока от мо-
дулирующего напряжения (см.рис.2,2, 2.3). Точный расчёт статичес-
кой модуляционной характеристики достаточно' сложен и трудоемок.
На практике для простоты часто реальную статическую модуляцион-
ную характеристику заменяют идеализированной характеристикой,
имеющей вид прямой линии. Расче^ТГпостр^жТтаИ*характерис-
тики производится по двум точкам. Первая точка соответствует мак-
симальному режиму и определяется током и напряжением
Д’д^или " Вторая точка определяется при модуляции на базу сме-
щением координатами = 0 и напряжением запирания £ffKHHD =
f 2g , при мрдуляцки на коллектор координатами 7К( «О
и Ек = 0. В обожх случаях характеристика изображается прямой,
соединяющей эти точки. Расчёт производится только для максималь-
ного режима, а величины, характеризующие режим несущих колебаний,
определяются путем пересчёта, как это дано в § 7 тьБ, л.В.
РАСЧЁТ КОЛЛЕКТОРНОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
ВЫХОДНОГО КАСКАДА СЛОЖНОЙ СХЕМЫ
С НЕРЕГУЛИРУЕМОЙ СВЯЗЬЮ ЮЛУ КОНТУРАМИ.
Коллекторная колебательная система выходного каскада в диа-
пазоне коротких воли обычно представляет собой два связанных
между собой параллельных резонансных контура (см.рис.9.1 и 9.3).
При расчёте такой системы предполагается известными: рабочая час-
тота / (или диапазон частот), сопротивление нагрузки (г- ,
\ )> сопротивление коллекторной цепи R* , к.п.д. промежуточ-
кого контура , к.п.д. антенного контура V . Кроме того, вы-
бр®а схема выходного каскада.
Величина RK бывает известна после расчёта режима транзис-
тора, а величины и были выбраны при определении тре-
уемой колебательной мощности выходного каскада (см.п.1). При
расчёте колебательной системы также должна быть известна .выход-
ная проводимость транзистора , содержащая две составляющие,
ивную gfa* и реактивную , обычно имеющую емкостной
47
характер. Выходная проводимость транзистора, усредненная по первой
тары они не коллекторного тока, юхет быть записана [7J как
( 9.7 )
= = 3>.у А 4
ч ь
5 = г»Ска, (9.9\
- актовая составляю^ выходного сопротивления транзис-
тора, усредненная по первой гармонике коллекторного
тока.
При работе транзистора на частотах f < в режиме коле-
баний : Я-го рада (с отсечкой тока коллектора) с низким con-
рот явлением загрузки Як активная состав ля
ет на режим работы каскада (так как
му приближенно будем считать, что выходная проницаемость транзис-
слабо влия-
). Лозто-
тора >
( 9.10)
, • . J;. ‘
Ч I “ " •
Расчёт колебательной системы начинается с .определения пара-
метров промежуточного контура. Предполагается, что в расчётных
формулах величины выражаются в следующих единицах: емкость- в.пф; r^Q
индуктивность - в мкгн; сопротивление - в омах; частота - в Игц
(С’* : 10
р
Расчет параметров промежуточного контура
для получения сравнительно низкого сопротивления коллектор-
цепи, необходимого для работы транзистора в выбранном режи-
ме при высоком значении J> приходится существенно уменьшать
коэффициент включения контура в коллекторную цепь транзистора,
что не всегда удобно в конструктивном отношении. Учитывая это,
величину характеристики / можно рекомендовать выбирать в пре-
дела^ 50 + 70 о« Спф этои емкость контура 4^( 7 + 10 )AfMJ .
Далее определяем резонансное сопротивление ненагруженного
контура из условия получения требуемой величины к.п.д. контура1^
9.II )
Находим коэффициент включения контура
9.12
J *0
Определяем емкость контура
* _ /59 • М*
’ Емкость конденсатора,.включенного в контур, находится как
( 9.14 )
где С - емкость монтажа;
- выходная емкость транзистора;
О ~ емкость делителя напряжения, если используется
С" ~с~с ’ емкостная связь ( рис.9.1,а);
1 р - коэффициент включения.
(<L Так как не все емкости известны, то при расчёте ими можно
задаваться ориентировочно : - 3 ♦ 10 пф; ' Ct х 15 4 30 пф.
При работе каскада на фиксированной частоте’ для начальной настрой-
ки контура может использоваться подстроечный конденсатор, среднее
значение емкости которого выбирается примерно равным Сп * 5* 20
пф.
Предварительно задаемся величинами добротности Q незагру-
женного контура и характеристикой контура J> . Величина Q для
контуров коротковолнового диапазона может быть выбрана ориенти-
ровочно в пределах 50 + 120. При выборе величины характеристики
контура следует иметь в виду соображения, приведенные в п.2 дан-
ного параграфа. Кроме того, надо учесть, что высокое значение J>
приводит к большой величине (при требовании величины дозротпос-
ти нагруженного контура#?- / ) резонансного сопротивления конту-
Величина индуктивности контура определяется из условия ре-
зонанса на рабочей частоте
„ r 25300
. Z’jry- (9.15)
Расчёт параметров антенного контура
По известной величине реактивной составляющей сопротивления
49
4В
нагрузки, имеющей емкостной характер,, находим емкость
/59./^ й-сл'-'б '/с L
f 9*16 )
Полагая, что емкость С* является емкостью антенного конту-
ра, определяем индуктивность контура из условия его резонанса на
рабочей частоте
и
25500
( 9.17 )
Активное сопротивление контура складывается из сопротивления
нагрузки г и сопротивления г пот [см.формулу (9.4)3
\ г " /“ ~г +г
' ЛК М Л п&т , Л ч
Определяем величину индуктивности катушки Ze настройки ан-
тенного контура (см.рис.9.3, а).
При трансформаторной и автотрансформаторной (рио.9.3,а)
связях
^г = ^ак“^с6 3
причем Zc£ для трансформаторной связи можно принять
Lc^{Q2^O.5)l.
При емкостной связи
“ ^лк •
С 9.19 )
( 9.20)
( 9.21 )
Расчёт связи между контурами
Связь между промежуточным и антенным контурами должна быть
найдена из условия получения требуемой величины R* . Для оп-
ределения необходимой величины сопротивления связи вос-
пользуемся соотношением ( 9.II ) и подставим в него кЛ.д.
промежуточного контура
№ ( 9.22 )
где г 5и= - вносимое активное сопротивление ;
активное сопротивление антенного контура;
. к ~ сопротивление потерь*
После преобразования соотношения (9.II) с учётом выражения (9.22)
50
ntW,aeM ЛГ-~7К~^Г£/Х. .,) 1
xt(г « гк 1 л ' ’ ffj RK ) (.9.23)
По известной величине/^определяем
ПРИ трансформаторной связи (см.рис. 9.3,6) М «= 0,159 f ;
при автотрансформаторной связи (см.рис.9.3,а) =0,159 — ;
при емкостной связи (см.рис.9.1,а) Сг
В заключении расчёта следует убедиться, что колебательная
система обеспечит нормальное прохождение частот модуляции, т.е.
выполняется условие
Л г г L
/2 ' ( 9.24 )
гле &f=2F - ширина полосы частот спектра при амплитудной
А J ” модуляции; *
г - максимальная частота модуляции;
ГМЛКС J.
j - рабочая частота;
(l-v )- добротность нагруженного промежуточного конту-.
° . к ра.
В колебательной системе выходного каскада, кроме параллель-
ного резонансного контура, может быть использован П-образвый
фильтр нихних частот (см.рис.9.4). Рекомендации по расчёту тако-
го вида колебательной системы можно найти в литературе, например,
В работе [2] .
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДО РАСЧЕТА
ВОЗБУЖДАЮЩЕГО КАСКАДА
Требования к возбуждающему (предыдущему) каскаду в основном
сводятся к обеспечению величины мощности, необходимой для возбуж-
дения модулируемого каскада. В случае базовой модуляции смещением
предыдущий каскад должен обеспечить мощность возбуждения, найден-
ную при расчёте максимального режима, т.е.
: Амплитуда напряжения возбуждения во время модуляции не ме-
няется, поэтому величина амплитуды берется равной £^мокс , по-
лученной при расчёте максимального режима, т.е.
ч
£ 9*26 )
51
При коллекторной модуляции известь возбуждения реззсо изме-
няется за период модуляции, достигая максгылума в режиме запира-
ния коллекторной цепи, когда ток база достигает наибольшего зна-
чения, Ориентировочно можно считать, что наибольшее значение
мощности возбуждения превышает мощность в максимальном режиме
примерно, в 3 + 4 раза [б] . Поэтому предыдущий каскад должен
обеспечить мощность возбуждения
( 9.27 )
Амплитуда напряжения возбуждения при работе модулированного
каскада остается неизменной и ее принимаем равной •
Величины активной и реактивной составляющих входного сопро-
тивления определяются как
( 9.28 )
/59 10
( 9.29 )
- входная емкость транзистора в открытом состоянии;
- постоянная времени входной цепи и сопротивление
г<х и база транзистора.
Следует также отметить , что из-за сильно меняющегося тока
базы модулированного каскада существенно изменяется входное соп-
ротивление этого каскада, а следственно, и сопротивление, вноси-
мое в контур предыдущего каскада. Отмеченную особенность надо
иметь в виду при проектировании предыдущего каскада.
Заметим, что этот недостаток в значительно меньшей степени
будет проявляться, если в процессе коллекторной модуляции напря-
жение смещения в цепи базы не остается постоянным (за период мо-
дуляции), а автоматически изменяется за счёт автосмещения в цепи
базы, Однако этот метод модуляции относится уже к комбинированно-
му и требует несколько иного расчёта режима модулированного кас-
када, так как если режимы в максимальных точках для этих методов
модуляции будут одинаковы, то режимы несущих колебаний будут иметь
существенное расхождение.
52
ДАШШ для РАСЧЕТ МОДУЛЯ ТОРА
Для проектирования модулятора должны быть
амплитуды модулирующего напряжения Z7
отдаваемой модулятором, которые определяются
расчета режима модулированного каскада..-Иэ-г
но точного расчета базового тока тпиич-лм^ ' "• -----
и хравзистора на повышенных часто-
тах определить мощность Р случая Т0
’ ио* случая базовой модуляции смеше-
нием оказывается возможным лишь ориентировочно.
заданы величины
И ГОДНОСТИ ,
j на основе данных f
за трудностей достаточ-
А* Случай базовой модуляции
I» Амплитуда модулирующего напряжения
// = г ~р
НАД fxxc *
2. Мощность, отдаваемая модулятором' (ориентировочно)л
р ае -^»Д А>нскс
над 5
Б. Случай коллекторной модуляции
I* Амплитуда модулирующего напряжения
-мСд *
2. Амплитуда тока нагрузки модулятора
"МВД frl
спая модулятором,
”2 2
2 А ем -\к р» ’
3. Мощность, отдапаг *
р = Лх * ^гкл
М&Д п
ОН ’
53
Для получения требуемой моцности 7^0д при высоком к.п.д.
оконечный каскад модулятора радиопередатчика с коллекторной моду-
ляцией, выполняется, как правило, по двухтактной схеме.
’ РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ШАпйЯ
При расчете элементов схемы питания выходного каскада можно
исходить из рекомендаций, данных в § 8.
• В случае \мплитудной модуляции в выходном каскаде на величи-
ны бдокирОВОЧНсКемкости. при коллекторной модуляции (см.
рис.9.1,6) и ПРИ базовой модуляции (см.рис.9.1,а) накла-
дываются дополнителХНКЕ условия отсутствия недопустимых завалов
частотной характеристики со стороны высоких частот модуляции,
т.е.
. 6
МСД
или
/2?
j
б
маис, но|
еХнагруэки модулятора;
отХтого, в какой цепи рас-
- сойротивлен
в зависимости
1 блокировочная.емкость.
•Z
где
СЧИГ
§10. РАСЧЕТ КАСКАДА ПРОМЕЛТОЧНОГД УСЫТЕ.1Я
высокой частот
Исходными данным для расчета являются мерность возбуждения
Рм , амплитуда напряжения возбуждения и составляющие
входного сопротивления выходного каскада, рабочая
частота / (или диапазон частот), интервал температур ZMUH * t
окружающей среды-. Каскад работает в реалже нсмодулированных ко"
де бамий. '
Как.уде говорилось.в § 2, промежуточный усилитель может
состоять либо из одного, либо из нескольких каскадов. Возбудителем
54
мад
'5i
гг}
mjA
Чг
выходного каскада радиопередатчика является каскад лромежуточлиго
усилителя, связанный с базовой цепью транзистора выходного каска-
да. Колебательная модность .Р 8 этого каскада, будем называть
его предыдущим каскадом, слагается из мощности Р^ » идущей на
возбуждение пос л едущего, т.е. выходного каскада, и мощностей
потерь в коллекторном контуре предыдущего каскада и в элементах
связи с базой транзистора последующего каскада. Ввиду того, что
базовый ток транзистора доследующего каскада, а значит, и
существенно меняются при колебаниях режима этого каскада (особен-
но при осуществлена: коллекторной модуляции в каскаде) для повы-
шения устойчивости работы радиопередатчика обычно допускают поте-
ри в коллекторном контуре предыдущего каскада того же порядка,
что и величина модности возбуждения. Соответственно используют
неполную связь коллекторного контура предыдущего каскада с вход-
ной цепью последующего каскада. Вследствие этого к.п.д. коллек-
торного контура промежуточного каскада бывает сравнительно невы-
соким 0,3 * 0,5 и снижается коэффициент усиления на каскад. Одна-
ко это не является серьезным недостатком, так как промежуточный
каскад потребляет от источника питания гораздо меньшую мощность,
чем выходной и влияние его к.п.д. на общий к.п.д. радиопередат-
чика будет меньше, чем выходного. Эти же соображения следует иметь
в виду и при расчете остальных каскадов промежуточного усилителя.
При расчете каскада, связанного с задающим генератором, надо обра-
тить внимание на ослабление влияния изменения режима во входной
цепи этого каскада на режим работы задающего генератора. Для этого
усилитель надо поставить в режим, обеспечивающий по возможности
малый базовый ток, т.е. каскад должен работать в недонапрнженном
режиме. Если промежуточный усилитель имеет лишь один каскад, то
можно рекомендовать граничный режим работы транзистора этого кас-
када и неполную связь его'оазовоЙцели с коллекторным контуром
зо. До* J 1" о г с п 6 jpa т о рз. 9
* —Расчет"каскада ведется в последовательности, данной^в § 4.
ВЫБОР ТИПА ТРАНЗИСТОРА
t
Выбор типа транзистора производится по допустимой мощности
рассеивания транзистора Р^м и возможности его нормальной
разсты в заданном диапазоне частот, как это указано в § 6 п.А.
P~U ( ю-з )
КОНТ
ж со стороны баем транзистора доследующего каскада
ut
р* (Ю-*)
где С/ ж 6^ - соответственно амплитуды коллекторного напря-
жения и напряжения на коллекторной контуре
___________________предыдущего каскада;___________ ____________
- амплитуда напряжения возбуждения последующего
каскада ( Ц *
Для связи коллекторного контура промежуточного каскада с
входной цепы) последующего каскада на практике наиболее часто
используются виды связей: трансформаторная (см.рис.10Л,а), ав-
тотрансформаторная (см.рис ЛО Л ,б), емкостная (см. рис .10 Л. в к._
ЩЯГф&бйе промежуточного каскада на Актированной частоте или
в узком диапазоне частот можно применить трансформатооную или авто-
трансформаторную связь, причем последняя позволяет упростить
конструкцию каскада и его регулировку. Применение емкостной свя-
зи целесообразно в схемах, где настройка контура ведется варио-
метром. К достоинствам емкостной связи можно отнести возможность
получения величины коэффициента включения (см.рис Л0.1,в)
С,*<7г ( 10.5 )
—тед^ть-до очень малых значений?——------— — --
Системы питания в коллекторной и базовой цепях транзистора
промежуточного каскада могут быть выбраны на основании рекомен-
даций, данных в § 8. КД/
В заключение составляется примерная принципиальная схема
каскада.
58
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РШША ТРАНЗИСТОРА
Энергетический расчет режима транзистора каскада промежуточ-
ного усилителя ведется по методике, приведенной в §7» П»А на ко-
лебательную мощность Р
‘''Пром
Угол отсечки коллекторного тока для получения одновременно
достаточно высокой величины коэффициента усиления Хр и к.п.д,
ri выбирается равным 80 + 90°. Напряжение коллекторного питания
выбирается согласно соотношению (7.9). Режим работы транзистора
принимается граничным.
_____Ес ли,, предполагается^ работа .транзистора jb._
жиме, то следует, предварительно определив величину коэффициента
использования коллекторного напряжения в граничном режиме £
по формуле (7.13), принять £ (0,8 * 0,9)£ **
зовать эту
и далее исполь-
гр
величину при расчете режима.
РАСЧЕТ КОЛЛЕКТОРНОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМ КАСКАДА ПРОМЕ-
точного УСИЛИТЕЛЯ, РАБОТАЮЩЕГО НА ФИКСИРОВАННОЙ ЧАСТОТЕ
При расчете считаются известными амплитуда напряжения воз-
буждения Z7gDJj и составляющие входного сопротивления , X6i
последующего каскада, амплитуда коллекторного напряжения £7 , со-
противление коллекторной цепи , к.п.д. коллекторного конту-
ра рассчитываемого каскада (после расчете транзистора каска-
да), рабочая частота J
.г, и,, —. •.• 1—1 л*.| Чг <•-- <-> — —».-• г-, -.л, ,а: •• . . Г , “• -- ьгл . «««н"I Ilf-1.
Величину выходной емкости транзистора рассчитываемого
каскада определяем по формуле (9,8).
Порядок электрического расчета элементов коллекторной коле-
-цепи -мож-ет-быт-ь- егьеду-ющий-;------------ —---------— ------- —
................ Л .)1£лжрмхеладл.-задаамгя ~ .м ляч-ин-н мн.-деб«Фтноел?к- - # - -ев напру*-
женного коллекторного контура и его характеристикой у . Доброт-
ность для коротковолнового контура выбирается в пределах 50 + 120,
а характеристика р , с учетом замечаний в л,п, 2 и 5, в пре-
делах 50 + 70 ом.
При определении величин элементов схемы предполагается, что
в расчетных формулах величины выражаются в единицах: емкость -
в пф, индуктивность - мкгн, сопротивление - в омах. Частота коле-
баний в формулы подставляется в Мгц.
Резонансное сопротивление не.чш py.7.CHH0J о кив ?урз R
59
определяем из условия получения требуемы величин Я ,ж Я
Л Л
п &к
( 10.6 )
*
р
а
в ] d •
С учетом выбранных величия Qa к /> необходимый коэффи-
циент включения контура в цепь коллектора транзистора рассчитыва-
емого каскада определится как
- )
Коэффициент включения контура в цепь базы транзистора после-
дующего каскада мохет быть найден из условия получения требуемой
амплитуды возбуждения Используя формулы (10.3) и (10,4),
получаем ;
ff’f cr ' ( 10-8 )
К
Емкость контура определяется по известной величине характе-
ристики '
. - (10.9 )
ч
j т
Емкость контурного конденсатора можно найти как
( Ю.Ю )
где CL. * выходная емкость транзистора рассчитываемого кас-
када;- г;>
Сь - входная емкость транзистора последующего каскада;
См - монтажная емкость ( “ 3 ♦ 10 пф).
Индуктивность.контура определится из условия его резонанса
на рабочей частоте
60
I
/ - 25100 ( IO.II )
fc
r
Определим величину элемента, связи контура о базовой цепью
последующего каскада.
Полагая, что выполняется условие , где Х^ - соп-
ротивление связи, получим :
при трансформаторной связи (см.рис.10.I,а)
• М“л,г , La»(0Z*OJi)L ;
при автотрансформаторной связи (см.рис.10.1,6)
при емкостной связи (см.рис.10.1,в)
РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ ПИТАНИЯ /
Питание цепей транзистора промежуточного каскада целесообраз-
но осуществлять от общего источника питания радиопередатчика. При
расчете элементов схемы питания можно использовать рекомендации,
данные в §8. Если коллекторное напряжение, транзистора промежуточ-
ного каскада ниже напряжения источника питания, то следует предус!-
мотреть включение в цепь литания транзистора дополнительного ре-
зистора для получения требуемой величины £ .
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА {
/V’ ВОЗБУЖДАЮЩЕГО КАСКАДА
Величина мощности, необходимой для возбуждения каскада, при-
нимается равной Р™ , т.а.
( Ю.12 )
< Д|
61
Амплитуда напряжения возбуждения должна быть равной U.
Величины активной и реактивной составляющих, входного соп-
ротивления, являющегося нагрузкой возбуждающего каскада, соответст
венно
в * к - №
Л&г ор > А&( ~ Г г*
J
где
( 10.14 )
§ И. РАСЧЕТ ЗАДАЮЩЕГО ПИЕРАТОРА-АВТОГЕНЕРАТОРА
ВЫСОКОЙ ЧАСТОТ
Исходными данными для расчёта являются: величины мощности ,
возбуждения 7^ и амплитуды напряжения возбуждения род-
ное сопротивление последующего (возбуждаемого) каскада, рабочая
частота f , интервал температур + tMt.c окружающей сре-
ды, требования к стабильности частоты.
Задающие генераторы, как правило, работают при малых уров-
нях выходной мощности, величина которой доводится до требуемой
последующим усилением в каскадах промежуточного и мощного усили-
телей. Расчёт автогенератора ведется из условия получения коле-
баний на заданной частоте при достаточно высокой стабильности
частоты, что достигается соответствующим выбором типа транзистора,
его ре:
г. г
а, параметров колебательных цепей автогенератора. С целью
повышения стабильности частоты в автогенераторе обеспечивается
возможность работы с малым током базы и легкий тепловой режим,че-
му способствует неполное использование транзистора по мощности,
достигаемое снижением коллекторного напряжении и ограничением то-
ка эмиттера за счет включения в его цепь резистора,С другой сторо-
ны, используется контур с высоким значением добротности и хороши-
ми эталонными свойствами при малых коэффициентах их включения в
коллекторную цепь транзистора.
Особенностью режима автогенератора является его работа с низ-
кими к.п.д. 7 * 0,2. ♦ 0,4 и к.п.д, коллекторного контура 7м-°>1
♦ 0,2 • Режим транзистора автогенератора выбирается граничным
или недоналряхёяным.
На энергетические .показатели и стабильность частоты автоге-
нератора заметное действие оказывает наличие существенного угла
запаздывания по Фазе первом гармоники коллекторного тока от нап-
ряжения базы-змиттер даже при сравнительно низких частотах. Ври
частотах, приближающихся К- Д, , угол запаздывания настолько
увеличивается, что во избежание работы транзистора на резко рас-
строенную коллекторную цепь этот угол запаздывания должен ком-
пенсироваться за счёт создания равного и противоположного угла
сдвига по фазе в цепи обратной связи. В связи с этим для автоге-
нератора желательно выбирать транзистор, частота fix которого
гораздо выше рабочей частоты,;
Ках известно, баланс фаз в автогенераторе предсталяется в
виде уравнения
у» +у> -ь у> «О . ( II.I )
У О.С , «ЙНТ
где у - угол запаздывания по фазе первой гармоники коллек-
торного тока относительно управляющего напряжения;
V - угол запаздывания по фазе управляющего напряжения
относительно коллекторного напряжения, взятого о
обратным знаком;
у - угол запаздывания по фазе напряжения на коллекторе
взятого с обратным знаком, относительно первой
гармоники коллекторного тока.
Точное определаие угла затруднительно, так как ок за-
'висит от частоты и режима работы транзистора. Ориентировочно
можно считать его равным , который бывает известен из рас-
чёта режима транзистора. Угол в автогенераторе определяется
элементами обратной связи и входным сопротивлением транзистора,
причём последнее существенно зависит от рабочей частоты , режи-
ма работы и дестабилизирующих факторов и трудно поддается расчё-
ту из-за нелинейности входной характеристики транзистора, К то-
му же сильный разброс параметров транзистора от экземпляра к эк-
земпляру также делает такой расчёт ориентировочным. При измене-
нии углов у и во время работы автогенератора генерируе-
мая частота и угол изменяются, что приводит к уменьшению
стабильности частоты, -снижению мощности и к.л.д. автогенератора.
При проектировании цепи обратной связи следует стремиться для
повышения стабильности, чтобы сдвиг фаз у£ был бы по воз-
возможности близок к нулю (тогда )- В связи с этим приоб-
ретает интерес схема автогенератора (см.рис,11,3) о элементами
компенсации фазы в цепи обратной связи для получения у +у -О *
63
Расчёт автогенератора ведется в той де порядке, что и пре-
дыдущих каскадов.
ВЫБОР ТИПА ТРАНЗИСТОРА
Выбор.'Типа транзистора для автогенератора производится, ис-
ходя из допустимой мощности рассеивания транзистора и условия
малой входной инерционности на рабочей частоте.
Предварительно, задавшись величинами Ч ( в пределах
0,2 + 0,4 ) и ( 2 пределах 0,1 + 0,2 ), определяем коле-
бательную мощность транзистора
и мощность рассеивания транзистора
р
f - 1,5 + 2 - коэффициент запаса по мощности рассеивании,
необходимый для обеспечении легкого теплово-
го режима транзистора.
Тип транзистора выбирается с учетом соотношений
Если предполагается, что транзистор будет существенно не-
доиспользован по мощности, то для определим? крутизны
значение берется на начальном участке характеристики
^ИЛ<Ч)
ВЫБОР ШЬ АВТОГЕНЕРАТОРА
Одноконтурные автогенераторы выполняются по схемой с авто-
трансформаторной (рис,11.1,а), емкостной (рис.II, 1,6,г) я тран-
сформаторной (рис.11.1,в) обратной связью. Характерной особенностью
транзисторных автогенераторов является подача комбинированного
смещения на базу. Это объясняется тем, что транзисторы имеют
"правую” характеристику коллекторного тока f и
для получения режима мягкого самовозбуждения на базу транзистора
необходимо подавать начальное отпирающее напряжение смещения
, при котором крутизна характеристики в точке
покоя достаточна для самовозбуждения.
X)
Эта характеристика, если сна отсутствует ь слоаъсчких
них, может быть построена пои помощи характеристик =
РисЛХЛ. Схема одноконтурных автогенера-
торов с различными видами обратной связи:
а - с автотрансформаторной; б,г - с ем -
костной; в — с трансформаторной .
Это напряжение подается на базу транзистора от источника коллек-
торного питания с помощью делителя из резисторов Ri и Яг
(см,рис .ПЛ). Для получения рабочего режима транзистора с отсеч-
кой коллекторного тока 8 < 90° используется автосмещение за
счёт базового или эмиттерного тока. Включение в цепь эмиттера
сопротивления автосмещения дозволяет ослабить влияние изменения
температуры на постоянную составляющую тока коллектора тран-
зистора.
В схемах, автогенераторов (см.-рис Л1Л,а,б,в) при равных
условиях изменения параметров транзистора вызывают одинаковую
нестабильность частоты. Изменение же состава высших гармоник кол-
лекторного тока (например, вследствие изменения угла отсечки
8 ) В схеме с емкостной связью сказывается слабее, чем в
Сз
А
Сл
черев
6asa-
связь осуществляется
сопротивления в цени
транзистора.
М-Тт:---
Рис.П.2. Одноконтурный|
автогенератор по
с общей базой.
который обеспечивает компенсирующая фазу це-
двух других» Поэтому при требовании повышенной стабильности. час-
тоты предпочтение отдается схеме с емкостной связью.
Схемы, приведённые на рис,11.1,6,г, являются модификациями
схемы с емкостной обратной связью и применяются в тех случаях,
когда в схеме -с емкостной обратной связью не удается реализовать .
высокую добротность контура из-за малой величины индуктивности
контура. Включение емкости С3 позволяет уменьшить коэффициент
включения контура в коллекторную цепь транзистора и тем самым по-
высить его. характерно тику р и индуктивность L так, чтобы
увеличилась добротность контура.
На частотах, близких к /Л , автогенератору обычно строят-
ся по схеме с общей базой. Пример такого автогенератора дан на
рис.Ц.2, В этой схеме колебательный контур включён между коллек-
тором и базой транзистора, а обратная
емкость Q . В качестве реактивного
-эмиттер используется входная емкость
На рис.I1.3 приведена схема ав-.
тогенератора с индуктивно-емкостной
обратной связью, позволяющей компен-
сировать фазовый сдвиг " Элемеи"----------
том компенсации фазы в цепи обратной
связи является цепочка, состоящая из
и сопротивления е .
Для уменьшения влияния входного соп-
ротивления па величину
сопротивление # выбирается в 3-5
раз меньше сопротивления . При-
менение шунтирующего сопротивления
Л приводит к потери высокочас-
тотной мощности, но зато повышает
стабильность частоты автогенератора.
Угол
почка, определяется по формуле ,
и> = oxctf ------------------------->
схеме
5 *
а__>Л
ас
ас
где “"^7^ - постоянная времени цепи обратной связи авто-
... генератора.
Угол у^е , обеспечиваемый в автогенераторе при отсутствии
компенсирующей фазу цепочки, предполагается близким к нулю.
| Л WlJMUgif Ш.ЦД11Ш' ДЛ"flu'', д jij^
66
Рис ЛI. ’.Схема одноковтур-
него автогенератора с цепью
коррекции фазы в цепи обрат-
ной связи.
Рис.ПЛ.Зквивалеитйя схе-
ма автогенератора с цепью
коррекции фазы в цепи об-
ратной связи.
Выбор системы питания базовой и коллекторной цепей зависит от
схемы автогенератора. Так, в схеме автогенератора с емкостной
обратной связью применяе т с л ларалл е л ьная с и с т ема питания как в
базовой, так и .в колленто'рВбИ целг; В сдйме о йметраноформеуорной
обратной связью последовательная система питания может быть ис-
пользована лишь в одной цепи: либо в коллекторной, либо в базо-
вой.
При повышенных требованиях к стабильности частоты необходи-
мо особое .внимание уделять стабилизации напряжения витания и?в
л е рвуа очередь , напряжения, подава емого на баз у - При пи танки
транзистора автогенератора от общего источника питания радиопере-
датчика для повышения стабильности напряжения питания предусматри-
вают включение стабилитрона в цепь питания автогенератора (см.
рис .3.1, 3.2'i.
В заключение составляется примерная принципиальная схема авто-
генератора. '
РАСЧЁТ РЕЖА ТРАНЗИСТОРА
Энергетический расчёт режима транзистора автогенератора
ведется на заданную колебательную мощность Л .
Режим работы транзистора выбирается граничным либо недонап-
ряженным. Предполагается, что резонансная частота контура автоге-
нератора близка н частоте генерации, а добротность Q контура
в нагруженном состоянии значительно больае единицы ( Q > I).
67
Величина постоянного напряжения на коллекторе выбирается
из соотношения
^£Доп
2
Напряжение нежелательно выбирать слишком малым, так как
с уменьшением iT резче проявляется зависимость выходной емкости
С транзистора от напряжения £ , а значит, и влияние этой
емкости на частоту автогенератора.
Зная постоянную времени входной цепи 4*J~7"» определяем
параметр
Величину угла 6 отсечки коллекторного тока находим, исхо-
дя из работы автогенератора в стационарном режиме. Угол отсеч-
ки зависит от отношения средней крутизны £ср в стационарном
режиме колебаний к крутизне £ и связан с этим величинами со-
отношением С
( II.5 )
где
Обычно для автогенераторов величина отношения ле-
жат в пределах 0,25 * 0,4. Учитывая это, задаемся значением^
и по известной величине и находим по графику рис.7./
угол отсечки 8 . Для полученного угла 8 определяем по табли-
цам £ или по графикам рис.7.1, 7.2, 7.4 8! ' , £ , х\
Коэффициент использования коллекторного напряжения в гранич-
ном режиме находится по формуле (7.13). При работе транзистора
в недонапряжеином режиме выбирается равным
Далее определяются
f г = ₽ г -
\ *"fc- 5 *Lj м У
т
2Р~
Т
л НО
У ’
х^Если для выбранного типа транзистора удовлетворяется условие
^^<$5 » то течёт можно вести в предположении косинусои-
дальной формы импульса коллекторного тока, примз^-л^-сад^;
-wS) j "Коэффициенты и <t, находятся по таблице3
68
^=-6^50^'-
Коэффициент обратной связи находится как
РАСЧЕТ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОДНОКОНТУРНОГО
АВТОГЕНЕРАТОРА
При расчете считаются заданными: амплитуда напряжения воз-
Т5ухДёяЯй’“77^’““ и входное сопротивление последующего каскада ~
( Rlx 5 ), сопротивление коллекторной цепи ??к , ампли-
туда коллекторного напряжения ДА , коэффициент Л обратной
связи, угол сдвига фазы , к.п.д. контура автогенера-
тора, частота / генерации. Выбрана схема автогенератора.
Электрический расчет параметров колебательной системы рассмот-
рим для случая, когда контур автогенератора будет настроен на час-
тоту генерации и ^,лнг О.
Требуемый угол сдвига фазы в цепи обратной связи определяем
из условия баланса фаз (II.I)
Величину угла принимаем равной величине . Тогда
*- рХ
( п.6)
Если > ЗОи, то в схеме автогенератора следует предус-
мотреть элементы компенсации {разы (например см.рис.II.3).
ири отсутствии корректирующей фазу цели относительная расстройка
контура может быть определена как
£/ tg£WT
'Л 2Q
( П.7 )
69
7де ~ добротность нагруженного контура;
$о - добротность ненагруженнего контура;
Jo - резонансная частота контура, у
Предварительно перед расчетом задаемся добротностью Qc кон-
тура и характеристикой р , как s-то било показано в § 9 п.5.
Далее определяем резонансное сопротивление ненагруженнох’о
контура, полагая у^-0 *
₽=А_.
е/-Ч ( И.& )
Коэффициент включения контура.в цепь коллектора для получения
требуемого J?p находится как
{ II.9 )
При этом надо учитывать,'что к схемах автогенераторов с авто
трансформаторной и емкостной обратной связью наибольшее значение
Р определяется формулой
По известной величине $ определяются индуктивность L
и емкость С контура, настроенного на частоту / ,
z
Z ** J
/ ( П.П )
аз- /оъ
ЗОЯ
is этих формулах величины выражаются в единицах:.. » /* "-;
в омах; L - мкгн; ; С , - в пф; J - в Мгц. >
Коэффициент включения контура в базовую цепь автогенератора
найдется как Л". '
Коэффициент.включения контура в базовую цепь ^транзистора.
последующего каскада определяется из условия получения заданной
амплитуды напряжения возбуждения этого каскада
-
Лпхл тт ( 11.14 )
КРИГ '
Для осуществления коэффициентов включения в схемах рис.II.I,а
и рис.11.3 приближенно имеем
i ъ
’ /?Пюсй
Ь схеме рио.П.1,-в
1
Pt
Г5 паси £* + С1
При определении емкости конденсатора, включенного в контур,
следует учитывать входную С(я и выходную С^к емкости тран-
зистора .автогенератора, емкость монтажа и входную емкость
z* транзистора последующего каскада
6л ИОСЙ
п<мд fxflKl М
для схемы рис.II.I,г приближенно определяем
л =
1
*1 ’ R6 Лося р р £
Z ' J
где
£ы*
1
Емкостями С*
л
(х поел
пренебрегав!!. Тогда
где Л> -р-
Расчет элементов , R
схеме автогенератора на рис.II.3
условия (П.6)ф Тогда
цепи, корректирующей
произведем приближенно
фазу, в
с учетом
ф
Сопротивление резистора R ориентировочно примем равным
величине г г транзистора автогенератора, полагая, что 7^д>л*£ ,
так как транзистор работает на частоте у <. Сопротивление
оценим примерно как '
*г
(и,7 f м)л5.---------ппгп
( 11.18 )
' U2 0ЫЛ
4
г
2
72
Модуль коэффициента передачи корректирующей цели
Kv"7j~ ' ( ПЛ9 )
иб г 7
•1 'где СЛ- - напряжение на базе, пересчитанное к зажимам контура
. (Сй.рИС.Н Л).
Коэффициент включения контура в базовую цепь транзистора на-
ходктся по формуле
о^рК =— >
u*w ( II.20 )
ч 4
П где К1 -К - К?
ii-i - / расчет элшЕнте ешь питания
_ Расчет параметров цепи смещения транзистора ведется из уело-
зия получения выбранного режима работы транзистора и обеспечения
условия самовозбуждения» которое при работе транзистора на часто-
Ф те /< yj может быть записано как
( 11.21 )
где - крутизна статической характеристики
9 в начальной точке генерации.
При применении в базовой цепи транзистора комбинированного
смещения, создаваемого делителем из резисторов Rt , Д, и ре-
i.ij-t зистором Rs автосмещения (см.рис.II.1)» расчет цепи смещения
——ифчицаететг-с ов^едол»И"ИП величины ffittOHpQHaHiwpe иапряп.амия..^. —.
смещения, создаваемого на резисторе R* при протекании через
делитель тока от источника коллекторного питания. Это
' паирпяение при автосмещении за счет эмиттерного тока определяется
принижение формулой (при 7 » 1лп )
?В Л м
>11.22)
Iе .. ’ - :
:чй**
Сопротивление выфлрзстся с учетищ сисоразбьл/, приводгняых
В < 2.
W
73
при автооме^елии зг счес бззсвсго токе
( П.23 )
Сопротивление R желательно выбирать так, чтобы можно бы-
ло обойтись без блокировочного дросселя в цепи базы (см.рис.11.1,
а,б), т.е.
( П.24 )
где Хц - сопротивление части контура между базой и коллектором.
1ми»»ш»и«»—ив»«««7Мвввжив»ввитиея»,ыв«жиавя1ааявиииявппи
Зная величинуАи задаваясь величиной тока через дели-
тедь (см. § В), определяем сопротивления
2 Зел
( 11.25 )
где £ " напряжение источника коллекторного питания.
При проверке выполнения условия (II.21) требуется определить
крутизну характеристики (и6) в.начальной точке генерации.
Для этого необходимо найти напряжение Zff , которое будет
на базе в этой точке. Аналитический расчет этого напряжения зат-
руднителен и удобнее определить его графически, как это предложено
в работе [7] . Напряжение 2^0Ч найдется путем графического ре-
шения приближенного уравнения
г у
к нам тг
.. Левая часть уравнения (11.26) описывается характеристикой
\ =Л * Графическое решение уравнения показано на рис.11.5.
Найдя -Г^а1( и определив по характеристике ik=fK (и^) крутизну
лУ при ;z5 * £5italt i проверяем выполнение условия (II.21).
Напряжение источника питания в коллекторной цели находится
как
( 11.27 )
74 N
'Мощность, потребляемая автогенератором от источника питания,
р яр р э?J £ + / г !р р )+ ;г р f ТТ 2R 1
Блокировочные элементы в схеме питания определяются соглас-
но указаниям в § 8.
§ 12. ДАЛЬНЕЙШИЙ ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЙ
После того, как произведен технический расчет каскадов высо-
кочастотного тракта радиопередатчика, определяется полная мощ-
ность, расходуемая на питание всех каскадов этого тракта радиопе-
редатчика. Вычерчивается принципиальная схема высокочастотного
тракта согласно ГОСТ 2.721-68 - ГОСТ 2.748-68, ГОСТ 2.750-68 и
ГОСТ 2.751-68.
Далее производится конструктивный расчет элементов радиопе-
'рс демина, в1 ptjj'JfyrePd ifiiiupuiu вши 'рац
меры катушек индуктивности (длина катушки, диаметр обмотки и кар-
каса), дросселей, конденсаторов переменной емкости. Резисторы и
конденсаторы постоянной емкости, выключатели и т.д. выбираются
готовыми по каталогам и справочникам радиодеталей.
See расчеты, краткие пояснения к ним и описание конструкции
представляются' в виде пояснительной записки. Затем изготовляются
чертеей конструкций отдельных блоков и всего радиопередатчика в
целом. Указания по составлению пояснительной записки и изготовле-
нию чертежей даны в работе [12].
75
<?, ,...
'*>:.« ’.t
.и
V.
f.fe
.; I. Неймар LLC^Kypc радиопередаюцих устроИств,: "Советское .
:. 2.:. Наганов В. И ♦ Транзисторные радиопередатчики*:,"ЭЙргия",• .
. X 970 • ' . ..••< -';?"':. /’
3. Судаков Ю.Иv Амплитудная модуляция и автоиодуляцйя- тран-
зисторных генераторов. "Энергия", 1969. ;.
' 4. Верзунов Н.В. Ти др.]. Проектирование радиопередающих
уст роЙс &в: малой и средней' ыоищ ости.:« эи ер гия",; 1967.- ’ • =.
5 ♦ Транзисторы. С пра в очи ин. П одр ед. И. Ф. Николаевск ого,':' \ Э;-
Изд. 3-е. "Связь”, 1969. :
6. Герасимов С. М. Г и др.] Основы теории и расчета транзис-
торных схем. "Советское радио", 1963. ' -Э:
> 7. Богачев В.М,: [к др3 -Расчет каскадов полупроводниковых :
удередатчиков. ММ,Л964« / <
8. Цыкйна А. В * • Ярое к тир овани е ; т ран зи с т о рных у с и лит еле Й низ - ?
кой частоты. й0вязъ", 1968. Л .
:: 9. Карпов В.И. Полупроводниковые компенсационные:;сТабилиза-<
торы напряжения и тока. "Энергия", 1967.
10. Романов В.В., Хашев Ю.Й. Химические источники.тока. *’Со-
v ветское радио", 1968. ;:;9/.>
II. Волгов В.А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. :.
- ."Энергия”,. 1967. : ;
12. Телятников: ЖИ; Метода ее йиё указания к курсовому проекту
^>/'.^ог1®диопере)^цйй:;устройсоам^ маи,г 1969. .. =•: ,
;<3^.^3айцев й.-В4,; :йарченко.-А.Н. Полупроводниковые резисторы
й /^радиосхемах. "Энергия", 1971.
^4>-;:ломич.::в;И>;;Ферр1!5рВыё...антеннй.. "Энергия’‘,1969.
-
л*:> J?
'К
Ji?
Таблица I,a
Параметры германиевых транзисторов при температуре окружающей среды +20°С
( ориентировочные данные ) '
Тип С трукту- ра S', а/в Л. а/в E's, в в ЧМдо, В РДоп' ВТ Г (Г г ом ^Kff ’ МГЦ
пчог >’ п ~р '~о,з 0,05 . 0.3 20 I 0,1 100 10 ; •w- J 6 11 *1
П-402 р-п-р ' 0,3 0,05 01 j 20 I 0,1 доо 10; w I 8 1 . i s
пчоз р~п-р 0,3 0,05 0,3 20 I су 100 Wj 5 1 12 ’
П-4П p~7L-p 1 0,2 0,03 0,25 10 0,5 0,09 50 5 ; 2,4 i 25 i I
TWI6' р^1 ~р 1 ' 0,12 0,05 0,2 15? 3 0,1 100 S| U j Ij L u 1
ГТ-308 Л*’? 0,5 0,04 ’ 0,25 20 /< 0,15 80 8i * 18 1
гт-зпг) р-п-р 0,Ь 0,05 0,3 12 2 0,15 60 .2,0; 1 X 1 b
ГТ-313^ Ч р-п-р 0,3 0,04 0,3 ' . Х5 3 . 0,1 40 2,0; x 80
ГТ-320 р^пр 0,7 0,15 0,25 20 3 0,2 ? 80 в; " 20
П-602 Р ’ ZZ “/-9 X ,5 1 0,33 0,2 30 о,8 1,0 II 170; x
П-609 р^п -р 3° J 0,3 0,4 X 1,5 . 1,5 ’ , * 10 50; 1 10
Примечания! I- Допустимая мощность рассеивания без радиатора,
2 • 1Т"ЗХ1 ( ЕаХ*И ) •
3. ГТ-313 ( А Б К
Таблица 1Л
' а ' **• Ч"*' “• '^iie ' . ' .
Параметры кремниевых транзисторов при температуре окружающей среды +20°С
( ориентировочныеданные )
Тип Структура *5(> j а/в а/в 0,029 4, в JZ е • *6-Д0Д, в ^5далл В ВТ 7'ь он пФ ргц
KT-3I2 п - р - п 0,36 0,7 30 4 0,225 40 3; 1.5
КТ-603 п-р-^1 0,7 0,15 0,6 30 "'3 - 1 0,5 20 15; - 33 >
КТ-606 71~р-П 5 и 15 0,7 J 65 4 <£«_5- 1,5 5; - 50 * ' ' / Г"'
КТ-802 п -/>- п 5 I 0,7 . 150 3 50*)/ 1*2 400;200 ;А '•’••• kfcihi'
КТ-803’ 6 I fc/6£$^ 40052Л). ВАШ5
КТ903 '• 4 0,6 * 1 *! 60 4 50х)/ j А- 150: 80
l.:.-
•JCT- 904^ :^i^p-n. Ч 2,6 > Г| 0,7 65 . 1 ?^) 1ч-2 ... 1£l? _ 200
кТ-Х? П^р-ТЪ 15 0,2 *0,5 65 4 1 10*) ^0,65 i 20; X 60' ‘ 2r._SWwA-’*
^?.Т-909 ,, тг-р-п • 60 • 3 и, 7 65 4 ! { . а ^7- | - 0,5 # 30; 5 IQ0
HT-9II n.-jP-n .. __J 'б 0,6 0,6 лйВИЯ!^ 55 3 L^te^==a= А,. 3 ... 5 хо; - 120 . J .. ..
Со стандартным теплоотводом-
A--5 «йй ШИ й'МйШ S’ Йй Й;
' й'.й"< .."./;.< S'-А."<' Ml .SS' 1-й а 'й '' -И®*!
Значение угла в зависимости от угла отсечки <9 и ве~ ‘'1
личины (значения углов В градусах)
* .
« а е,5/ rt ' * V , i > 1,с i x^\ ;i,5v ;:.1>73. 2 j u 2,25 1,5 . 2,75 3,0 5,5 4,C 4 A- >.o •
.50 71 77 81 84 86 .-••••• _• 88 .: 89 к 91 ' эг 93 94 95' 96 97 98 S'S
№ 77 ьз • 88 " 91 ;;941- ;;9(7a 98 ' 100 • iui 102 103 . ; 105. 106 107 108
60 . О 1 96 . 99 102 J Wh • : ;107 ; ICC 110:; :б III 112 114 116 117 nai
& с9 . % . 102 106 ' 110 ::W-6 /IIS: 1175 '119 120 122 ! 124 X25 12? 128 '
то у 4 102 lUu 114 118 123 126 128 : 150 131 1 156 138 139
15 ICC 108 . 115. 121: 126: '• 129 t. .' • . 1'32 15> 1375 i 139 141 144 ' 147 149 151 :
80 106 ™ V 122 128 133 157 141 144 + 14? 150 Ш *♦* f ’ ;*“ w 158- 161 163.Й r* . ' 1
&£ Д* XZI 125 X 141 146 150 155 157 160 162 156 . 170 ' 173 176
90 ' по F 127 156 143 1.49 154 159 . 165 167 170 Го 179 183 s • 187 190 2'
ЗБ 122 135 14j 151 158 165 169 175 178 182 J 185 X 198 r>i • 205 -n 208 -
100 i 12С. 1 — .... г .... 140 я ISO 159 166; 173 179 185 191 .196 fc ] 200 , < 218 l“ ч • ’ i A -A < . - .. T
< ' :1 ; й
Значение У в зависимости от
(значения <9 дамы в градусах )
..-__ ' ..7J--. ’-ГЦ11-..„ — ’ 1 1 * ....... '.,. *' -" »-»>«*' ' I W....,;*.MI 11 JI II
___--- ~ .~l |1В11.~~Г." ~ " '" UI-,.JL - - . . U—. .1-. •<., •
8 0.5 0,75 1,0 1,25 1.5 ^^1 11 1,75 t 2,0 2,25 : 2,5 2,?5-. 3.6: 3.5 4,0 £s: ; >,0
lx 50 ; 0,056 0,05. 0,045 0,041 0,037 0,034 0,031 0,029 0,027 0,025 0,024 0,021 0,019 0,018 0,0X6
55 0,075; 0,068 0,061 0,056 0,052 0,047 0,044 0,041 0,038 0,036 0,034 0,030 G,027 0,025 0.023
50 0,097 0,089 C,08I 0,074 0,068 0,063 0,059 0,055 одаа 0.048 0,046 0,041 0,037 0,034 0,052 J F
i 0,123 0,113 0,104 0,096 0,088 a 0,082 0,077 0,072 0,068 0,064 0,060 ' •* 0,055’ 0,050 0,046 0,042
70 0,152 0,141 0Д30 0,121 0,112 0,105 0,098 0,092 0,08? 0,082 0,078 0,070 0,064 0,059 0,055
75 0,185 0,173 0,160' 0,149 0,139 0,130 0,123 0,1X5 0.109 0,105 0,098 0,089 0,082 0,075 0,070 ;
L SO Q’,221 0,207 0,194 0,181 Cl,169 0,159 0Л150 0,142' 1 1* • 0,134- 0,127; 0,121 0,110 0,102 0,094 0,087
85 90 0,260 0,302 0,243 0,286 0,230 0,270 0,2X6 0,255 0,203 0,240 o;X92 0,227 ода 0,215 0,172 .0,204 1,163 0,195 0,155 0,185 0,148 0,17? 0.1 55 0,165 0,124 0,150 0,115 , 0,139 0,108 0,151
! 95 0,345 0,329 0,312 0,296 0,280 0,266 'f . . 0»2S3 .0,241 0,229 0.219 0,210 0,193 P ,179 0,167 0,15?
100 8,392 1 0,576 0,35? 0,339 0,323 a 0,307 0,293 0,279 0,26? Д.257 0,246 0,228 0,212 0,195 J' >
Значения
."г ,s; ..,...• , '• ..;'. .,*«* *4. ** • •'»** '
• ч . * • • *• • г ’ • s ’ •' • ’ '' *> ’"••••.
в зависимое!’иот угла отсечки # и # и личиьш
( значения угла <9 дани в градусах )
. ' . ' - >
OtF ОГ7Г 1,0 i,2S J ЛГ/: ДЖ: J-T- 2,0 ;/,7Г Ж0 3 >5^. 4,0 ^,6
30 0Д6£ о,0?» Q&81 a^ti 0|^ aofc’ (0^2. ^esc 0,0*
5S 0,Ш в,126 а^ЖЖ o^L (Miss' 4 . “i . . i г i . ся^
60 «17» MBH tf,W 0,126 6Uti6' ' 0,107 о,рй £,иЙ." 1 • 4 • 1 0,686 •J, Obi O.,076- 0,068 0,062 0,056 0,052 '
65* Mil w MTS .0,159 • 0,146 :o,w 0,125 0,117 .<IQ93 AW •’, ' у ' u,087' 0,079 0,072 0,067 '
зь Да» С?,21Г ' 0,195 0,180 • . . 0,166 O,X55 • • • 4 . r « 0,145 0,136,: C,I2S 0u2I J, 1ьУ . .0лР99. 0,091 *• • , Og.4 :
ъ 0,ЗЦ 0,27$ : 0,055 u»iu? 8,X?5 0,16^ U, 155 0,146 / v.y i<u 0,110. V,102 ;
ао O,SS$ p.sis -0,276 <7,257 8,221 ' t 4 • '. .. . 0,207- О.,Х95.. 0,184. b,I?4 0Д^7 0.143 0,151 0,121
«6 0,40г 0,ЭТ4 w 0,319 " C,2?5 0,275 '0,2.56 < и ,226 0,214 '0,203 0,182 v,I66 0,155-
0,457 0,424 0,591 0,552 0,55b 0,293 '0,274/ 0,258 0,244 0,231 0,2uo 'oJO oo
г OjSOS 6,i(M ' 0,405 •:. 6,351 0,323 U j 5G8 U,289 0,273 0,253 8,233 0,212 Ж®4' 4' -.^ :ад?9.;
: юе р s 4 . 1 0,56! £?,S£2 -uJriT-a w.-r-^i <MU 0,447 с,Ж' 0.307 0,362 0,339 0,319 0,5 0,284 0,255 • " r-|"iriw 0,232 0,218 . f .s C,I96 ;
Таблица 2,г
Значения угла | в зависимости от угла отсечки & и величины
( значения углов даны в градусах)
1 . . . \'__ . ..JOlfl*. ._.. . . -.-..„-1— - ' - - -;, • - •, г**
1 е 0,5 • 1 • -M‘ M'lfc м 0,75 1.0 1,25 1.5 . • 1 1.75 2,0 2,25 2,5 2,75 3,0 , 4 5,5 4,2 ‘ 4,5 • .6-5,О'/
&> IL 26 28 30 \ 31 32 •' 33 .' •• . 33. 34 35. . 36 . 36 37
19 24 27 30 32 33 ' 35 • • 36 37 : 38 59 4u 40 41
60 Zu 25 29 32 54 36 37 38 39 40 .. 42 43 . 44
20 20 30 53 56 58 59 41 44 43 44 45 45 47 ь ’ *
10 Z-T 27 32 35 38 40 42 43 45 46 47 49 51 b
If * 22 28 35 T< 37 40 42 44 : 46 47 49 ... 50 52 >3 2/0 .
go 29 34 38 42 44* 47 49 50 52 53 55. 57 58 60
• 85 25 50 35 40 43 46 45 51 53 . 55 .: 56 59 61 62 . - 64
50 25 31 37 41 45 4Я 51 54 56 . 59 ; 59 62 64 66 •-. i>3'.
J 31 38 43 47 50 53 56 58 /• 61 62 ьб 6 c 71 b 72 б:;
lull 24 52 39 44 49 52 56 59 61 64 68 70 72 • 1 'Т'Ул' ib\ ; 77
' ' __ ,, : 2.
& 0,5 0,75 1,0 1,25 LA/ 1,75 2,0 2,25 2,5 2,75 3,0. 3,5. L, -• 4,0 4, b 5,0 1
50 1,82 1,81 1,79 1,78 c I, 78 1,77 1,77 1,77 1,76 1,76 1,76 1,76 1.75 lt7r
55 1,79 1,77 1,76. 1,75 1,74 1,73 1,73 1,72 1,72 1,72 1,71 1,71 1,70 ЪЮ IyX>
60 1,75 1,73 1,72 I,?0 1,69 1,69 1,68 ХЖ 1,67 1,66 . .1,66 1,66 i ,65 I,6S
65 1,72 1,69 1,68 I,o6 1,133 . 1,54 ; Ж1 1,62 Х,б|;' W. 1,-Л T.pO 1,60 1,59 Oss
78 1168 1,65' 1,63 1,62 1,60 1,59 1,58' 1,57 1,57 1,56 1.55 f l,s« Л,В 4,SI
75 1,64 1,61 1,59 1,57 1,55 1,54 1,53 i.s-z 1,51 ' 1,50 1,50 1Л- 1,4 - .1,47
80 1,60 1^57 1,54 .1,52 1,50 1,49 1,4? 1,46 i,45- 1,14 1,43 1,42 1,41 X14U 1(19
p85 1,56 1,53 1,49 1,47 1,45 1,43 1,41 1,4 " 1,39 1,38 1,37 1,35 1,34 1,32
90 1,52 1.48 1,45 1,42 1,39 1,38 1,36. 1,34 1,35 1,31 1,3 1,26 1,26 1,25 i Jis*1
95 1,47 1,44 1,40 .1,3.7 1,34 1,32 1,30 1,2?' 1,26 w ra Vi 1,23 1,20 .1,18;- > 1,16 l,t4
100 1,43 r* •1,39 1,35. 1,32 1,28 1,26 1,24 1,21 1,29 1,17 * 1,15 VH-r •• *^Т.! 1,12 1,10 1,03 lf 06 1 J ! Д
л
Тайж*Ца _2д<С
Ji
Значение /9
1,0 ’
8
,75
>0.5 *
1 зависимо©хи от уг2а,:^дШ^ЙЖ>^^^
. '|^у- -•.•trt-jtr ' 7 и -I-'- ..•!.' '' "'
о
2,0
Г
4;.y.
«И?
50
’55
60
65
J 70 >
75
80
•85
I эй
100
0,056 0(05C
0,068
r 4
0,089
ЬД13
0,141
J__ _^^-x
.' . •: !Лгё
Q>J®
ода
ё'Ш
0,075
0,097
•#• • % • •
0.Ш
>. -,. •
0,152
0,081:
0,10*
. . f ‘J. h'
0.130
o>osa
pc? 4<^.л
с?й
0J088
Oi
0,185
. <jr^'9K4?, -
ож
t *"", " j ’ f;
0,260
0,502
0,345
ЫХ
мй
0,025
O',034
»>0 .
i;or9
0,027
• ' Lz '
0,037
0,050
o|o$ G.CS9
S;&75'|0-d70/
оЖо;087;
¥ *
W
XSX?
0,139
0,212 ода
2,75
аЖ
ife
J.O
• Л ’
0,024
0,034.
•' "^л ' -!
**£□•-•.;«• Jr,
дам
Я&
?J«X£ik .
дач>
ода
0,0>B
Г
Г***
0.021
0,030
0>I-
^055
Ш
Ь.оаз
,ч-
fl > jM|L
w
Q>38
Г,1г$7?
foW:
KJ*:
Ода^
О.,082|ода
4>V. <,
ода
^ьх?14; v
0,046
0,032
0,042;
оЖ
0,087 О ,ОЙ2
ода о,хоз
, -1 . q.,:1 • * ьф Г : ъ
• K"li iYT-2 •’ ? Ь,
0,098
Г* % л» • m • /..
0,123
QrP92K
d.iis
ода
*>< J-AA'21
0,12i: 0,112
• • • -J • v J -к! L "^C-rV 5 ' . • '
Ч /г > Is ’ ' ' ’ r
0,203
0.240
яй®
w
C- .1. • Л1-.
ЙЖ
ir
.if
?’0’Й
rfr<. >>
с,392 0,376 'ада...........
-• ' '-.
0,323
0,082
w.
ода
ьЖ
0,25.3
.?•" i^jer ?« •; -l..? • if.' . < i' >v.!.
о;
ж
>y :rt
0,108
*“,. J -1 •
x> •• v >рж
<-:г К*
м-,.
V;i9J
. -Vr
0,228
w
0.179
ода
* . ..VU\
*•? V.'*’£/?•
ti,I8&
М1ЬМЬ*«Ч<Ч*й<ШМ**аВ^
а«.^л:-?г‘ rSr ’•? -Ml
Значения J/' -b
'' :;\.: ( знача кия : yr ла 6?даиГ t в градусах )
•% ,,..••• • ч . V.. "ч'.Ч " 1 J 1 AJ*’ 1 • ’ • • I л ь. . .__ . . _ .
S ;:
Д •л»
м •• ?'9'.. , ' ’ A'’’I ..e,5:;:
%"• .• . ' . ••• • Л1.’:,
SO, ;ода ода?
• r •• 4 • t 4:;?’ ,rT:’! 4*3, ; .•’••’ •’- .г.-? ‘’fv^
53.' еда-.
' .b Г.^ .L’ •• •: Ч ч . . -. .4» .••.••.!
•r t " • > I’.-.-.’ i •. *•
•XI71 у,154 -
b-jAsfiiC s.?/-;.:/ ", •% г >• . • f
* . Гr> £ ’? ^V"! ;Ьда. \сда;'
• 14- b- Cf’t.V-, '
'•• S.'S . . |! •.•!•• Г'
"l * • ' 4 ;,Х(Д5Г* •' ода
*:Г. • -. f
I • 45 : X.3Q3 o', 27В:'
.., , . .. *•“•£ • "х *•*- •>
' 80' u,353 О’,325 ?
J ' , *f. ;» • vv=>-:
'> ' ^5 ’ ; e,405 • 0,374
* !• « . . .J* >5T 0,457' .0,424
.957 .0,509 с;Йз.-:
• Jt-=v '^'.. r • s s ' , А’ *• •*. ’
8. ICO X56I 0,522
’•is ••
a
Л.1»'
lW*‘:‘.i'. Л ’ ' *J<;
ода?.
0,175>
:0;255
•«!..- C.
0,Ш
о,из:.
0,391'
0;Ш
0,483
4®
•J. ';.,i-^ r t-< ( •/', -,
Alts:
M
r
’Л
0,447
<4Пб
r^G .«
'b;33'G
.ft
. x зЖ?ЯЙ
if,165
OJ46
!1
;®W
0,207
[. 0,174
^0,184.
'у Й- Г - s Ж
w
fex..,.....
ЙЖ®Ш
i-»'??••.<.
идй:
МЙ
Йй?
' • . r‘
• ‘ ’ . !.J '-. •••
.0,155
4^1.::
‘0,313
0,293
*-0:i 2&I§!
" . .>>тл;
0,274.'
и,'25Й'
W:
0,231
0,038
;^й>. ji
0,051
v‘.O28
S.'^z
'" • 0^056-
0i«5.2
£.087
ода
0,072
0,067
РД09.
u,i3;
0,157
Ь^Ьв:
0,099
0,120
.a, 143
ода
0,19
0,091
Oil to
ода
.0,102.
ода
.'.Г ... .! .-‘«^ -
<оШ'
й*а III* i’ I I 1' .1
-еда
0.328
4,r! • .• v?,;.
0,362.
0,308.
0,339.
•. ода:
0,319
ода
^258
0,233
Ол1?9
M
0,2В4
0,255 1^.232
............ . >
0,2i81:O,X96
.г.^.'.^-.ц*. ,=. .
'iff^
Таблица 2tr />
“ \ .
Значения угла I fyj в зависимости от угла отсечни £ и величина
( зкачения углов даны в градусах)
0,5 0,75/ IЯ •4*? v" .’*• W ? ? 2,0 2,25 !• 2,5 ’?2,75/ /3,0? ' 3,5 V 4,0/ r.' ' и •' V ' Ws
50 18 ? '25 " 26 ;• .Д' .;-^-.\г. .;1- 28 W st . ? - ••'320 i-Z; X ,-•' ' '"J /$3// 34 ' 35 36 36 ?з?Й so • St
- с Л . "' Д r t-, , 'J 3r J1' J >,"• ' • • X'
55 1'9 24 27 30 • 32 33 •l 35 ; 35 36 ;. 37 36 39 40 L 40 41
60 20 25 29 32 34 36 37 38 - ?', • 59 'Ч'- 40 . 41 42 45 44
о5 20 26 30 33 36 ЦТ, 38 39 . 1 •> ' ? 4i;: :? 42 ч V;' ' W<:/'. /• j : ” •. 44 ; 45 ' 46 '?/ . W'; 48 f
70 21 27 32 .-35/?/ .5ЙВ 40 42 43 45 46 . 47: ? ' 49 • / 3°<? 51 M ?
75 22 28 33 37 ” ; * 40 42 44 46 .47 ; 49 . 50 52 53. 55 • ’ 56
t -г X • • s • . . ’ .
. 80 29 . 34 38 42 : 44» 47. 49 50. 52 ' г .: 55.. ’ ' “ . ч •’ •• . ' :?Sa/ 60
: 85 23 30 35 40 43 46' 49 , 51 . 53 :< 55 JJV ?- •• • • • /.59:.- ?w / 62 ?. 64?
90 23 31 37 41 45 48 51. 54: •56 '59 ‘ 59 ' :-62" 64 66 □г
95 23 31 38 .. 43 47 50 : • 53 5'6 • d 58 62 66 6b Vx ’ 72;J?
IOC : 24 . 32 39 !' • ? ( .44 . 49 52 56 59 61 64 66 . 70 72 7W ? / ..... .Й7Й.
.« ч»м»«и ' - / • " >’•• ". :
Значения
ton
iWSSiSFSi
&X.\, '
/' .'//w
'Я:
A-
ЛЙ
*.ъ ?'-'
Л’-&**•.'.•
/^ЙвЛЙЧКНЙ;4й:
да^'-й
висим ости от угла отсечь .#
даны в градусах )
.Ш______________________
VI
& 6,5 0,75 1,0 £&.
:-.ХчХ : м - ?. v .-. :.Л- > ? : * '•>.Q 4JD UB co QD <J О as / O\ VI U} /.•; Q< VI , С \П О V» . 'O; , /V)/-.//©, /••'VT ,'Q.-. -. z • • ' ' ••'••'• / ='?'/ ? : •} :W-.- 1,79 1,75 1.72 1,68 1,64 1,60 1,56 1,52 •1 1,47 1,43 1,81. lv?7 Й?з/' 1,69/' 1,65' '1,61 ItS7/ 'i;53? 1,48- 1,44- 1,39 Г,79< iXj 1'Ж; Ij68 1,63Л 1*59/ I,4i, X// I»^r; 1,40 /1ЙЙ b s "4 <> /? 7'^.i K- i < i * жйяж: мВ ж® ®Sf Ife ЯяЙВйВ Лу? ' ;Й/: ШЙЙ I>5^: ^52'"' 1,й?' ® 49- /Mri*V *#ДЗ?47 . яЖШШйХ у - ?W; ?1,37 .134 1,32 1,32 *1^28 1,26 ,ьС- '• И ’ г *• . % . . • г b • • !. • • '•• , гЙ” ‘г < ’ ’’ :
1,58
1,24
$5^1
2,0 2,25
Ж-
lie
A
W®
•\ь-2 " 2! '. ,
О
Ш
Й
I.,46
1,34
1*2?
1,21
2,5"
&
l;29
л:
i,45
1,39
2;?5 3,0 3,5 4,0-' 4,5 ''У '"‘Ti 5,0
1,76 1,76': 1,76 1,75 1,75 1,75
£ ..< ' . . • d
?• г':
t j.?£ C 1,71.' 1,70 1,70
w ЙеЙ де- .'••’•/ iX .>-<•/ '/ ,: ". !. i,-oV
»«$“
f ^frK* r: * a“ .:, -Г<л 'ь •. ' '
Г-- Si< • Ар.аЖ ? 136'? w 1,55 r,so- Ш? i/6f0/ у//?/ 1,54 J>59 i-Зз i.59 1,53
; I, W 1,50. 1,48 1,45 1,47. 1,46
? 1,14 1,43 1,42* 1,41 1,40 1,39-
f ’"Л/•’ • b • ».1 •. ; : " - 'p ips
1,38 s "• ! •.• b 1,37 , 1,35 1,34. Г»5^ 1,31
is • •
1,3 1,28 1,26 ДаЖ sr«e?
: •'//: ? Ж ' •"•T «чТЛЙЬ -
• A. .' I f?3: ’ XjWf: '. ./-Г*: <VV ^9. ©W- >i 4 Jnfo
1,17 1,15 1,12 Wi :-.W XX-
- ! ' tv ' • “• ц . 4 ь f • sfc 1 I . I.-' . *•
Л f ’ k* • *•! ..Л.-!
’ЖС-Г