Расчет элементов и узлов аппаратуры связи (стр. 2 из 3)
Рис 5
Тогда
Определим значение
для рассчитанных значений Rн и R 
Для этого значения
средняя стационарная крутизна 
располагается ниже колебательной характеристики, и поэтому в схеме будет происходить генерация колебаний.Используем колебательную характеристику и ее значение средней крутизны в стационарном режиме, найдем действующее значение напряжения
. Оно равно 
. Тогда напряжение на выходе генератора в стационарном режиме найдем из соотношения: 
Определим значение емкости в цепи обратной связи. Из выражения для частоты
найдем 
Емкость CР разделительного конденсатора выберем из условия
. Возьмем СР=0,1 нФОпределим значение сопротивления Rб, задающего рабочую точку Uбэ0, Iбэ0. Рассчитаем по формуле :
Выберем резистор с номиналом Rб=5,6 кОм.
| RкОм | Rк кОм | RбкОм | CпФ | C рнФ |
| 30 | 1,5 | 5,6 | 47 | 0,1 |
4. Расчет спектра сигнала выходе нелинейного преобразователя
Требуется рассчитать спектр тока и напряжения на выходе нелинейного преобразователя
Схема нелинейного преобразователя (схема 2)
Тип нелинейного элемента КП303Е
Напряжение на входе Um=3 В
Напряжение смещения U0=-3 В
| R1 | R2 |
| 30 кОм | 39 кОм |
Продолжим расчет нелинейного преобразователя.
Используя проходную ВАХ транзистора, графически определим вид тока на выходе нелинейного преобразователя
Для расчета тока и напряжения на выходе нелинейного преобразователя необходимо сделать аппроксимацию ВАХ. Амплитуда выходного сигнала достаточно велика, поэтому выберем кусочно-линейную аппроксимацию
По ВАХ определяем Uотс=-2,7 В
Для расчета крутизны S выбираем любую точку на прямой, аппроксимирующей ВАХ,
; 
,тогда: 
Рассчитаем угол отсечки
Вычислим функции Берга
; 
; 
; 
Постоянные составляющие и амплитуды гармоник спектра тока IВЫХ рассчитаем по формуле
, где к=0,1,2,3, …Ограничимся третьей гармоникой
; 
; 
; 
Напряжение на выходе нелинейного преобразователя считаем по формуле
; 
Амплитуды гармоник выходного напряжения
Um0=0,806В; Um1=1,531 В; Um2=0,736; В Um3=0,907 В
Спектры амплитуд тока и напряжения на (Рис 6) (Рис 7)
Рис 6
Рис 7
6. Расчет полосового фильтра
Рассчитать полосовой фильтр для выделения первой гармоники при частоте генерируемых колебаний fГ=50 кГц. Неравномерность ослабления в ПЭН:
, минимально допустимое ослабление в ПЕН:Аmin=40 дБ.Частота первой гармоники равна 50 кГц, тогда, f0=50 кГц.
Характеристика ослабления фильтра должна обладать геометрической симметрией относительно выделяемой гармоники (Рис 8)
Рис 8
По заданным данным ΔА и Аmin определим вспомогательную функцию D (Рис 9)
Рис 9
Затем, задавшись приемлемым значением порядка фильтра-прототипа n=3, для полученного значения D=50(рис.13) определим нормированную частоту, соответствующую границе ПЭН НЧ-прототипа: Ω3=4,5
Находим граничные частоты ПЭП и ПЭН.
Так как
, то задавшись f3=55 кГц, т.е. 
Найдем
.Учитывая соотношение
, определим 
Решим совместно систему
Получаем:
Отсюда получаем граничные частоты:
Полюса передаточной функции НЧ-прототипа:
S1=-494171
Для отыскания полюсов передаточной функции ПФ, используем соотношение:
где
; 
. | Номерполюса | Полюса Н(р) полосового фильтра | |
 |  | |
| 1,23,45.6 | 0.48510.31840.3615 | 13,757511,898713,1648 |
Запишем передаточную функцию ПФ в виде произведения трех сомножителей второго порядка
где
Коэффициенты при р в знаменателях сомножителей
, а свободные члены 
. | НомерСомножителя | Значения коэффициентов | ||
 |  |  | |
| 123 | 0,76450,76450,7645 | 0.97020,63680,7230 | 1,8951,41681,7341 |
Тогда передаточная функция искомого ПФ запишется:
Для реализации полученной передаточной функции выберем тип звеньев, для чего вначале найдем добротности полюсов соответствующих сомножителей, пользуясь соотношением