- •Оглавление
- •§1. Предварительные замечания. 27
- •§1. Предварительные замечания. 39
- •§1. Предварительные замечания. 49
- •§1. Предварительные замечания 66
- •Глава 1. Общие сведения.
- •§1. Особенности работы транзисторов в каскадах передатчика.
- •§2. Составление блок-схемы передатчика
- •Глава 2. Расчет генератора независимого возбуждения на транзисторах. §1. Предварительные замечания.
- •§2. Расчет коллекторной цепи.
- •§3. Расчет базовой цепи
- •§4. Расчет теплового режима транзистора.
- •§5. Схемы генераторов независимого возбуждения.
- •Глава 3. Расчет выходного каскада передатчика с амплитудной модуляцией. §1. Предварительные замечания.
- •Расчет среднего режима модуляции;
- •§2. Выбор типа и количества транзисторов.
- •§3. Расчет коллекторной и базовой цепей выходного каскада в максимальном режиме.
- •§4. Расчет коллекторной и базовой цепей в режиме несущей частоты.
- •§5. Расчет среднего режима модуляции.
- •§6. Определение мощности модулятора и возбудителя.
- •§7. Схемы выходного каскада при базовой (эмиттерной) модуляции смещением.
- •§8. Выбор колебательной системы выходного каскада.
- •Глава 4. Расчет возбудителей передатчика. §1. Предварительные замечания.
- •§2. Расчет простых схем транзисторных автогенераторов.
- •§3. Расчет автогенератора с кварцевой стабилизацией.
- •§4. Расчет промежуточных каскадов передатчика.
- •Глава 5. Расчет каскадов передатчика с частотной модуляцией. §1. Предварительные замечания.
- •§2. Расчет передатчика с чм прямым способом.
- •§3. Расчет каскадов передатчика с частотной модуляцией косвенным способом.
- •§4. Преобразование am в модуляцию фазы.
- •§5. Фм с помощью расстройки колебательных контуров.
- •Глава 6. Расчет каскадов передатчика с однополосной модуляцией. §1. Предварительные замечания
- •§2. Передатчики с формированием однополосного сигнала способом последовательных преобразований с фильтрацией
- •§3. Передатчики с фазокомпенсационным способом формирования однополосного сигнала.
- •Глава 7. Составление принципиальных схем передатчиков с различными видами модуляции.
- •Приложение 1.
- •Приложение 2.
- •Приложение 3.
- •Приложение 4.
§5. Фм с помощью расстройки колебательных контуров.
Данный способ фазовой модуляции заключается в том, что при расстройке колебательного контура усилительного или умножительного каскада изменяется фаза колебаний на величину , где ΔωК - расстройка контура от резонансной частоты; Q – добротность контура.
Расстройку колебательного контура можно производить изменением величины реактивного элемента, в частности, емкости контурного конденсатора с помощью варикапа, емкость запорного слоя которого зависит от величины приложенного к p-n-переходу запирающего напряжения. Схема фазового модулятора с варикапом представлена на рис. 22.
Рис. 22. Схема ФМ модулятора с использованием расстройки колебательного контура
Если, кроме постоянного напряжения смещения ЕR к варикапу подвести напряжение низкой частоты с амплитудой UΩ, то колебание высокой частоты на контуре усилителя будет промодулировано по фазе в соответствии с законом колебаний низкой частоты и индексом, зависящим от амплитуды UΩ, а также от параметров колебательного контура и варикапа.
В том случае, когда в низкочастотную цепь до колебательного контура включен интегрирующий четырехполюсник (см. предыдущий параграф) на выходе каскада колебание будет промодулировано по частоте с девиацией , где Ωmin — наименьшая модулирующая частота.
Индекс модуляции (соответственно девиация частоты) в схеме рис. 22 имеет небольшую величину. Поэтому для получения необходимых по техническому заданию величин Δφ и ΔωД в передатчике требуется умножение частоты. В некоторых случаях для увеличения Δφ и ΔωД применяют более сложную схему фазового модулятора на базе усилительного каскада с несколькими связанными контурами и одновременным управлением их резонансной частотой (рис. 23).
Рис. 23. Схема фазового модулятора с использованием связанных колебательных контуров
Выбирая однотипные варикапы допускают, что суммарный индекс модуляции в такой схеме увеличивается пропорционально числу контуров усилителя. Однако увеличение числа контуров более 5 нецелесообразно, так как усложняется их совместная настройка на среднюю частоту, а также заметно уменьшается коэффициент усиления каскада вследствие затухания сигнала в подобном фильтре.
Можно предложить следующую последовательность расчета передатчика с данным способом модуляции:
Рассчитывается фазовый модулятор, который обычно выполняется в каскаде усиления после задающего генератора. Для этой цели по методике §2 выбирается прямолинейный участок характеристики Сtot=f(ER). Затем определяются:
амплитуда напряжения звуковой частоты , где - напряжение, соответствующее половине длины, прямолинейного участка характеристики;
диапазон изменения емкости варикапа, соответствующей выбранному UΩ : ;
максимальное отклонение частоты колебательного контура от резонансного значения .
Здесь предполагается, что варикап для увеличения индекса модуляции включается в контур полностью. Среднее значение частоты сигнала ω0 выбирается равным частоте возбудителя.
Величина контурной индуктивности Lк выбирается по обычной методике, при этом определение емкости контура производится с учетом начальной емкости варикапа С0, соответствующей выбранному значению ЕR нес.
После определения Δωк находят соответствующее значение индекса модуляции , а по формуле вычисляют величину девиации частоты ΔωД ФМ на выходе фазового модулятора. Полученное значение Δφ не должно превышать 30° во избежание нелинейных искажений, что связано с нелинейностью фазовой характеристики контура. Если это неравенство не выполняется, следует уменьшить величину UΩ.
Определяется число каскадов умножения частоты, необходимых для увеличения девиации частоты до значения, заданного техническим заданием (ΔωД):
общая кратность умножения ;
количество каскадов умножения , где n - коэффициент умножения одного каскада (n=2…4).
Если обеспечение заданного значения ΔωД требует такой кратности умножения N частоты задающего генератора (или cредней частоты сигнала на выходе фазового модулятора), при которой частота передатчика превышает рабочую, приводимую в задании, то или понижают частоту задающего генератора, но не ниже (Fmax - наивысшая модулирующая частота), или изменяют блок-схему передатчика. Если понижается частота задающего генератора, то изменяется значение ω0 в формулах и . Поэтому для нового значения ω0 вновь определяется ΔωК, Δφ и уточняются N и k.
Приближенно определяется число каскадов усиления. Исходными данными являются заданная колебательная мощность в антенне и ориентировочное значение мощности возбудителя. Так как передатчики с ЧМ косвенным способом имеют высокую стабильность частоты и их возбудители являются, как правило, кварцевыми, мощность возбудителя не должна превышать величин сотых долей ватта. Умножительные каскады усиливают сигнал по мощности приблизительно в n раз меньше, чем усилительный каскад.
Фазовый модулятор можно рассматривать, как обычный усилительный каскад в том случае, если в коллекторную цепь включен один колебательный контур. При включении двух и более контуров (это делается для увеличения величины девиации) необходимо учитывать уменьшение мощности за счет затухания полезного сигнала, пропорциональное , (здесь η - КПД одиночного контура, k1 - число контуров) .
После определения числа каскадов передатчика и составления его блок‑схемы проводится подробный электрический расчет выходного и всех промежуточных каскадов, включая задающий генератор.