Реферат: Проектирование выходного каскада связного передатчика с частотной модуляцией

--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--<lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><lock v:ext=«edit» aspectratio=«t»><img width=«163» height=«157» src=«dopb202353.zip» v:shapes="_x0000_s1210 _x0000_s1211 _x0000_s1212 _x0000_s1213 _x0000_s1214 _x0000_s1215 _x0000_s1216 _x0000_s1217 _x0000_s1218 _x0000_s1219 _x0000_s1220 _x0000_s1221 _x0000_s1222 _x0000_s1223 _x0000_s1224 _x0000_s1225 _x0000_s1226 _x0000_s1227 _x0000_s1228">
Рис 3.3.1
<shape id="_x0000_i1051" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image060.wmz» o:><img border=«0» width=«123» height=«55» src=«dopb202354.zip» v:shapes="_x0000_i1051"> (3.3.1)
<shape id="_x0000_i1052" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image062.wmz» o:><img border=«0» width=«116» height=«55» src=«dopb202355.zip» v:shapes="_x0000_i1052">(3.3.2)
Подставляя численные значения в (3.3.1) и (3.3.2) получаем:
<shape id="_x0000_i1053" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image064.wmz» o:><img border=«0» width=«311» height=«44» src=«dopb202356.zip» v:shapes="_x0000_i1053">
<shape id="_x0000_i1054" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image066.wmz» o:><img border=«0» width=«307» height=«44» src=«dopb202357.zip» v:shapes="_x0000_i1054">
Далее расчёт будем вести в соответствии с методикой [5] стр. 112 – 114.
1.     Амплитуда тока базы определяется соотношением:
<shape id="_x0000_i1055" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image068.wmz» o:><img border=«0» width=«231» height=«98» src=«dopb202358.zip» v:shapes="_x0000_i1055">                            (3.3.3)
где коэффициент c равен:
<shape id="_x0000_i1056" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image070.wmz» o:><img border=«0» width=«200» height=«26» src=«dopb202359.zip» v:shapes="_x0000_i1056">                                  (3.3.4)
Подставляя численные значения в (3.3.3) и (3.3.4) получаем:
<shape id="_x0000_i1057" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image072.wmz» o:><img border=«0» width=«428» height=«30» src=«dopb202360.zip» v:shapes="_x0000_i1057">
<shape id="_x0000_i1058" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image074.wmz» o:><img border=«0» width=«467» height=«104» src=«dopb202361.zip» v:shapes="_x0000_i1058">
2.                 Напряжение смещения на эмиттерном переходе при q = 90° находится как:
<shape id="_x0000_i1059" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image076.wmz» o:><img border=«0» width=«282» height=«136» src=«dopb202362.zip» v:shapes="_x0000_i1059"> (3.3.5)
Где Еотс = 0,7 В (для кремниевого транзистора).
Подставляя численные значения в (3.3.5) получаем:
<shape id="_x0000_i1060" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image078.wmz» o:><img border=«0» width=«397» height=«136» src=«dopb202363.zip» v:shapes="_x0000_i1060">
3.                 Значение максимального обратного напряжения на эмиттерном переходе определяется формулой:
<shape id="_x0000_i1061" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image080.wmz» o:><img border=«0» width=«305» height=«136» src=«dopb202364.zip» v:shapes="_x0000_i1061">                          (3.3.6)
Подставляя численные значения в (1.12) получаем:
<shape id="_x0000_i1062" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image082.wmz» o:><img border=«0» width=«426» height=«136» src=«dopb202365.zip» v:shapes="_x0000_i1062">
По результатам видно. что полученное значение не превышает допустимое значение (Uбэ доп = 4 В).
4.                 Рассчитаем параметры эквивалентной схемы входного сопротивления транзистора при включении с общим эмиттером:
<shape id="_x0000_i1063" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image084.wmz» o:><img border=«0» width=«123» height=«54» src=«dopb202366.zip» v:shapes="_x0000_i1063">                                                 (3.3.7)
При расчёте входной индуктивности необходимо добавить к Lэ ещё 3 нГн с учётом погонной индуктивности соединительного проводника с кристаллом, тогда получим:
<shape id="_x0000_i1064" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image086.wmz» o:><img border=«0» width=«276» height=«47» src=«dopb202367.zip» v:shapes="_x0000_i1064">
<shape id="_x0000_i1065" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image088.wmz» o:><img border=«0» width=«462» height=«53» src=«dopb202368.zip» v:shapes="_x0000_i1065"> (3.3.8)
При расчёте rвх оэ необходимо учесть, что Ска = Ск/2, а к Lэ также добавляется погонная индуктивность 3 нГн, после подставления в (3.3.8) необходимых значений имеем:
<shape id="_x0000_i1066" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image090.wmz» o:><img border=«0» width=«440» height=«29» src=«dopb202369.zip» v:shapes="_x0000_i1066">
<shape id="_x0000_i1067" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image092.wmz» o:><img border=«0» width=«12» height=«23» src=«dopb202370.zip» v:shapes="_x0000_i1067"><shape id="_x0000_i1068" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image094.wmz» o:><img border=«0» width=«422» height=«53» src=«dopb202371.zip» v:shapes="_x0000_i1068">       (3.3.9.)
после подстановки значений в (3.3.9), имеем:
<shape id="_x0000_i1069" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image096.wmz» o:><img border=«0» width=«469» height=«44» src=«dopb202372.zip» v:shapes="_x0000_i1069">
<shape id="_x0000_i1070" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image098.wmz» o:><img border=«0» width=«142» height=«54» src=«dopb202373.zip» v:shapes="_x0000_i1070">                                           (3.3.10)
Подставляя в (3.3.10) численные значения величин, получаем:
<imagedata src=«41755.files/image100.wmz» o:><img width=«279» height=«44» src=«dopb202374.zip» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1229">

5.                 Активная и реактивная составляющие комплексного выходного сопротивления транзистора <shape id="_x0000_i1073" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image102.wmz» o:><img border=«0» width=«143» height=«26» src=«dopb202375.zip» v:shapes="_x0000_i1073">вычисляются по формулам:
<shape id="_x0000_i1074" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image104.wmz» o:><img border=«0» width=«215» height=«90» src=«dopb202376.zip» v:shapes="_x0000_i1074">                                    (3.3.11)
<shape id="_x0000_i1075" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image106.wmz» o:><img border=«0» width=«296» height=«123» src=«dopb202377.zip» v:shapes="_x0000_i1075">                          (3.3.12)
Подставляя в (3.3.11), (3.3.12) численные значения величин, получаем значение входного сопротивления транзистора на частоте 80 МГц:
<shape id="_x0000_i1076" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image108.wmz» o:><img border=«0» width=«355» height=«90» src=«dopb202378.zip» v:shapes="_x0000_i1076">
<shape id="_x0000_i1077" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image110.wmz» o:><img border=«0» width=«537» height=«123» src=«dopb202379.zip» v:shapes="_x0000_i1077">
ZВХ = 2,535 + j 3,249 (Ом).                                        (3.3.13)
6.                 Расчёт входной мощности транзистора:
<shape id="_x0000_i1078" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image112.wmz» o:><img border=«0» width=«136» height=«30» src=«dopb202380.zip» v:shapes="_x0000_i1078">                                             (3.3.14)
После подстановки получаем:
<shape id="_x0000_i1079" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image114.wmz» o:><img border=«0» width=«248» height=«32» src=«dopb202381.zip» v:shapes="_x0000_i1079">Вт
7.                 Расчёт коэффициента усиления по мощности транзистора
<shape id="_x0000_i1080" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image116.wmz» o:><img border=«0» width=«85» height=«54» src=«dopb202382.zip» v:shapes="_x0000_i1080">(3.3.15)
После подстановки имеем:
<shape id="_x0000_i1081" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image118.wmz» o:><img border=«0» width=«160» height=«53» src=«dopb202383.zip» v:shapes="_x0000_i1081">
8.     Определение постоянных составляющих базового и эмиттерного токов:
<shape id="_x0000_i1082" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image120.wmz» o:><img border=«0» width=«226» height=«54» src=«dopb202384.zip» v:shapes="_x0000_i1082">                                (3.3.16)
Подставляя численные значения величин в (3.3.16), получаем:
<shape id="_x0000_i1083" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image122.wmz» o:><img border=«0» width=«437» height=«50» src=«dopb202385.zip» v:shapes="_x0000_i1083">
После выполнения расчёта входной (базовой) и коллекторной цепи транзистора (при наихудших условиях) видно, что в выбранном режиме транзистор может обеспечить требуемую мощность 6 Вт на выходе передатчика с Kp =5,119, имеет при этом достаточно высокий КПД » 66,4%.
Теперь определим мощность рассеиваемую в транзисторе, значение которой является исходным параметром для расчёта температуры в структуре транзистора и системы его охлаждения.(в данной работе расчёт этих температур не проводится).
Ррас » Рк max +Рвх = 4,572 + 1,465 = 6,037 Вт.
В это соотношение подставлены величины рассчитанные по (3.2.8) и (3.3.14). На этом расчёт базовой цепи заканчивается.

3.4 Расчёт цепи питания Выходная цепь активного элемента (АЭ) содержит цепь согласования (ЦС) с нагрузкой и источник питания, Эти элементы можно включить последовательно или параллельно. Поэтому, в зависимости от способа включения этих элементов в цепях питания выходных цепей ГВВ цепи питания делят на последовательные и параллельные соответственно.
К схемам питания выходных цепей ГВВ предъявляются следующие требования:
Ø     Вся первая гармоника выходного тока должна проходить через нагрузку;
Ø     Количество «побочных» цепей должно быть минимальным, т.к. большое их количество ведёт к уменьшению выходной мощности, а для каскада прямой задачей которого как раз и является усиление по мощности такое свойство не к чему.
И последовательная и параллельная схемы питания выходных цепей ГВВ удовлетворяют перечисленным требованиям. Но хотя схемы последовательного питания близки к идеальным при рациональным выборе блокировочных элементов, применять их можно лишь с такими цепями согласования, в которых имеется путь для постоянной составляющей выходного тока АЭ. При схемах ЦС, в которых элементом связи с АЭ является ёмкость необходимо использовать схемы параллельного питания (см. рис 3.4.1). Поэтому для нашего оконечного каскада в связи с тем, что цепью согласования является трансформатор сопротивления на длинных линиях (см. раздел 4 РАСЧЁТ ЦЕПИ СОГЛАСОВАНИЯ) воспользуемся именно такой (рис. 3.4.1) схемой питания выходной цепи ГВВ.
Cбл1 в параллельной схеме питания выходной цепи ГВВ необходима для того, чтобы постоянная составляющая коллекторного тока не попадала в нагрузку, т.е. был обрыв для Iк0. Lбл защищает источник питания от высокочастотной составляющей коллекторного тока, а Сбл2 уводит высокочастотные помехи из цепи питания на землю, чтобы они не попадали в коллекторную цепь.
<shape id="_x0000_i1084" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image124.emz» o:><img border=«0» width=«426» height=«297» src=«dopb202386.zip» v:shapes="_x0000_i1084">
Рис. 3.4.1 Цепь питания выходной цепи ГВВ(параллельная схема)
Для того чтобы блокировочные элементы выполняли свою функцию необходимо правильно выбрать их номиналы. Для этого воспользуемся методикой предложенной в [6] на стр. 90 – 93 в соответствии с которой выражения для определения ноиналов блокировочных элементов следующие:
<shape id="_x0000_i1085" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image126.wmz» o:><img border=«0» width=«122» height=«30» src=«dopb202387.zip» v:shapes="_x0000_i1085">                                  (3.4.1)
По другому (3.4.1) можно записать как:
<shape id="_x0000_i1086" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image128.wmz» o:><img border=«0» width=«123» height=«44» src=«dopb202388.zip» v:shapes="_x0000_i1086"> (3.4.2)
Подставив численные значения в (3.4.2) получаем ориентировочное величинуСбл1:
<shape id="_x0000_i1087" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image130.wmz» o:><img border=«0» width=«539» height=«51» src=«dopb202389.zip» v:shapes="_x0000_i1087">
<shape id="_x0000_i1088" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image132.wmz» o:><img border=«0» width=«117» height=«30» src=«dopb202390.zip» v:shapes="_x0000_i1088"> (3.4.3)
<shape id="_x0000_i1089" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image134.wmz» o:><img border=«0» width=«200» height=«30» src=«dopb202391.zip» v:shapes="_x0000_i1089"> (3.4.4)
Подставив численные значения в (3.4.4) получаем ориентировочное величину Lбл:
<shape id="_x0000_i1090" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image136.wmz» o:><img border=«0» width=«497» height=«63» src=«dopb202392.zip» v:shapes="_x0000_i1090">
<shape id="_x0000_i1091" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image138.wmz» o:><img border=«0» width=«110» height=«32» src=«dopb202393.zip» v:shapes="_x0000_i1091"> (3.4.5)
<shape id="_x0000_i1092" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image140.wmz» o:><img border=«0» width=«124» height=«48» src=«dopb202394.zip» v:shapes="_x0000_i1092"> (3.4.6)
<shape id="_x0000_i1093" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image142.wmz» o:><img border=«0» width=«549» height=«48» src=«dopb202395.zip» v:shapes="_x0000_i1093">
На этом расчёт цепи питания внешней цепи нашего оконечного мощного каскада заканчивается.
3.5 Расчет цепи смещения В мощных выходных каскадах, где транзисторы обычно работают с отсечкой тока (в нашем случае q =90°), для получения линейной модуляционной характеристики надо обеспечить постоянство угла отсечки на всём интервале изменения входного тока или напряжения. Это достигается подбором определённого напряжения смещения на базе.
При включении транзистора по схеме с ОЭ величина напряжения смещения Еб в функции от амплитуды Iб и угла отсечки q определяется согласно соотношению:
<shape id="_x0000_i1094" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image144.wmz» o:><img border=«0» width=«329» height=«79» src=«dopb202396.zip» v:shapes="_x0000_i1094"> (3.5.1)
<shape id="_x0000_i1095" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image146.emz» o:><img border=«0» width=«384» height=«333» src=«dopb202397.zip» v:shapes="_x0000_i1095">
Рис. 3.5.1 Электрическая схема для подачи смещения на базу
Для достижения q = const при изменении тока базы Iб = var смещение должно быть комбинированным – внешнее от источника Епит и автосмещение от постоянной составляющей тока базы Iб0 на сопротивлении Rавт в цепи базы транзистора:
Еб=Епит– Iб0× Rавт(3.5.2)
Из (3.5.1) и (3.5.2) с учётом (3.3.3), (3.3.16) и соотношения Iк1 / Iк0 = g1(q) / g0(q) следует, что для сохранения постоянного угла отсечки q и, следовательно, коэффициентов g0(q), g0(p-q) при изменениях амплитуды Iб или постоянной составляющей Iб0 необходимо внешним смещением скомпенсировать напряжение отсечки транзистора
Епит = Еотс (3.5.3)
и поставить в схему сопротивление:
<shape id="_x0000_i1096" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image148.wmz» o:><img border=«0» width=«288» height=«45» src=«dopb202398.zip» v:shapes="_x0000_i1096"> (3.5.4)
Для подачи смещения на базу воспользуемся схемой (см. рис. 3.5.1) в которой при R1 >> R2 Þ Rавт > Rдоп, а именно Rавт = Rдоп + R2 и на основании (3.5.4) следуют расчётные соотношения для R2 и R1:
<shape id="_x0000_i1097" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image150.wmz» o:><img border=«0» width=«305» height=«45» src=«dopb202399.zip» v:shapes="_x0000_i1097"> (3.5.5)
<shape id="_x0000_i1098" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image152.wmz» o:><img border=«0» width=«124» height=«51» src=«dopb202400.zip» v:shapes="_x0000_i1098"> (3.5.6)
Подставив в (3.5.5) и (3.5.6) необходимые величины (см. таблицу 3.1 и разделы 3.2 и 3.3) получаем:
<shape id="_x0000_i1099" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image154.wmz» o:><img border=«0» width=«376» height=«44» src=«dopb202401.zip» v:shapes="_x0000_i1099">
<shape id="_x0000_i1100" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image156.wmz» o:><img border=«0» width=«204» height=«48» src=«dopb202402.zip» v:shapes="_x0000_i1100">
Rдоп = 9,478Ом
Через R1 и R2 протекает ток делителя равный Iдел = Епит / (R1 + R2), который может быть соизмерим и даже больше тока базы Iб0. В нашем случае ток делителя равен:
Iдел = 19,5 / (61,17+2,34) = 0,307 А > Iб0 = 0,0376 А,
т.е. Iдел на порядок больше Iб0.
Заметим, что если автосмещение должно быть безынерционным, чтобы успевать следить за изменением огибающей ЧМ (или АМ) сигнала, то внешнее смещение – наоборот, инерционным. Это накладывает ограничения на величины блокировочных конденсаторов в цепи питания:
<shape id="_x0000_i1101" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image158.wmz» o:><img border=«0» width=«169» height=«45» src=«dopb202403.zip» v:shapes="_x0000_i1101"> (3.5.7)
Подставляя в это соотношение значения, рассчитанные по (3.5.5) и (3.5.6) получаем соотношение для выбора блокировочной ёмкости:
<shape id="_x0000_i1102" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image160.wmz» o:><img border=«0» width=«311» height=«44» src=«dopb202404.zip» v:shapes="_x0000_i1102"> (3.5.8)
На этом, расчёт цепи смещения на базу транзистора заканчивается.

4. Расчёт цепи согласования 4.1 Электрический расчёт К выходным, межкаскадным и выходным цепям согласования ЦС, установленным в ГВВ, предъявляется ряд требований:
1.)                   Трансформация нагрузочных сопротивлений на основной частоте;
2.)                   Обеспечение для входных цепей определённого входного сопротивления Zвх(nw), а для входных цепей – определённого выходного сопротивления Zвых(nw) на частотах высших гармоник;
3.)                   Обеспечение заданных амплитудно — и фазочастотных характеристик;
4.)                   Возможность перестройки в рабочей полосе частот и при изменениях нагрузки.
Для работы активного элемента (АЭ) оптимальном (граничном) режиме в выходную цепь необходимо включить сопротивление нагрузки Rгр (в нашем случае, рассчитанное по (3.2.9) Rэк ном = 19,34 Ом). Но сопротивление нагрузки реального потребителя энергии высокочастотных колебаний в общем случае отличается от выходного сопротивления транзистора в граничном режиме (в нашем случае по техническому заданию потребитель ВЧ энергии – фидер с входным активным сопротивлением Rвх фид = 75 Ом). Поэтому первой задачей ЦС (в нашем случае) является преобразование входного сопротивления фидера к выходному сопротивлению оконечного усилительного каскада. Другими словами необходимо трансформировать 75 Ом в » 19,34 Ом, т.е. необходимо ЦС обеспечить коэффициент трансформации ј если смотреть от потребителя.
По предложенной структурной схеме связного передатчика с ЧМ (см. раздел 2) ЦС нет необходимости фильтровать высшие гармоники, т.к. эта задача лежит на «плечах » выходного фильтра. А также для обеспечения важного 4.) — го требования к ЦС целесообразно использовать в качестве ЦС трансформатор на феррите (см. [5] стр. 216) при использовании которого отпадёт необходимость в перестройке ЦС в рабочей полосе частот.
Такие широкодиапазонные трансформаторы с коэффициентом перекрытия по частоте 10…103 и выше выполняют обычно с магнитопроводом и разделяют их на два класса:
Ø    с доминирующеймагнитной связью между обмотками, те обычные трансформаторы;
Ø    с электромагнитной связью между обмотками, образованными отрезками длинных линий, так называемые трансформаторы на длинных линиях (ТДЛ).
Для современных мощных генераторных транзисторов характерны низкие входные и нагрузочные сопротивления, составляющие единицы и даже доли ома. При столь низких нагрузочных сопротивлениях частотные ограничения «сверху» определяются индуктивностями рассеяния, которые не должны превышать единиц и даже долей наногенри, что в обычных трансформаторах обеспечить затруднительно. Поэтому для трансформации столь низких сопротивлений в диапазоне частот 0,1…1000 МГц и выше используют ТДЛ, помещаемых на магнитопроводе из феррита (верхняя граничная частота полосы пропускания такого трансформатора ограничена потерями в линиях, а также индуктивностями выводов соединительных проводов (монтажа) и паразитными межвитковыми ёмкостями, а нижняя частота индуктивностями намагничивания обмоток).
В нашем случае мы в качестве ЦС будем использовать ТДЛ, который изображён на рис. 4.1.1 с коэффициентом трансформации ј (см. выше). При построении трансформатора с коэффициентом трансформации отличным от 1:1, используют N линий (в нашем случае число линий N = 2), включаемых параллельно и последовательно по входу и выходу в различных комбинациях. В нашем случае, соответственно, для обеспечения коэффициента трансформации сопротивления ј достаточно включить две линии с одинаковыми волновыми сопротивлениями rл, параллельно с одной стороны и последовательно с другой (см. рис. 4.1.1).
<img width=«40» height=«124» src=«dopb202405.zip» alt=«Подпись: Uн = 2×Uг» v:shapes="_x0000_s1264" v:dpi=«96»><img width=«52» height=«52» src=«dopb202406.zip» alt=«Подпись: Uг» v:shapes="_x0000_s1283" v:dpi=«96»><img width=«598» height=«299» src=«dopb202407.zip» v:shapes="_x0000_s1230 _x0000_s1231 _x0000_s1232 _x0000_s1233 _x0000_s1234 _x0000_s1235 _x0000_s1236 _x0000_s1237 _x0000_s1238 _x0000_s1239 _x0000_s1240 _x0000_s1241 _x0000_s1242 _x0000_s1243 _x0000_s1244 _x0000_s1245 _x0000_s1246 _x0000_s1247 _x0000_s1248 _x0000_s1249 _x0000_s1250 _x0000_s1251 _x0000_s1252 _x0000_s1253 _x0000_s1254 _x0000_s1255 _x0000_s1256 _x0000_s1257 _x0000_s1258 _x0000_s1259 _x0000_s1260 _x0000_s1261 _x0000_s1262 _x0000_s1263 _x0000_s1265 _x0000_s1266 _x0000_s1267 _x0000_s1268 _x0000_s1269 _x0000_s1270 _x0000_s1271 _x0000_s1272 _x0000_s1273 _x0000_s1274 _x0000_s1275 _x0000_s1276 _x0000_s1277 _x0000_s1278 _x0000_s1279 _x0000_s1280 _x0000_s1281 _x0000_s1282 _x0000_s1284 _x0000_s1285 _x0000_s1286">
Рис. 4.1.1 ТДЛ с коэффициентом трансформации ј
Предполагается, что линии достаточно разнесены в пространстве и между их проводниками не образуется дополнительных магнитных и электрических связей. В этом случае, чтобы каждая линия была нагружена на согласованное сопротивление. Необходимо выполнить условие:
Rн = N × rл (4.1.1)
Откуда:
<shape id="_x0000_i1103" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image165.wmz» o:><img border=«0» width=«195» height=«41» src=«dopb202408.zip» v:shapes="_x0000_i1103"> (4.1.2)
В нашем случае N = 2, Rн = 75 Ом (входное сопротивление фидера), Uг=Uк max=Uк1 гр =17,032 В (см раздел 3.2).
Подставляя в и (4.1.2) входящие величины имеем:
<shape id="_x0000_i1104" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image167.wmz» o:><img border=«0» width=«172» height=«27» src=«dopb202409.zip» v:shapes="_x0000_i1104">
По техническому заданию мощность на выходе передатчика (на нагрузке) должна быть 6 Вт (с запасом 7,5 Вт) то амплитудные значения напряжения и токав нагрузке можно определить по формулам:
<shape id="_x0000_i1105" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image169.wmz» o:><img border=«0» width=«224» height=«51» src=«dopb202410.zip» v:shapes="_x0000_i1105"> (4.1.3)
После подстановки численных значений в (4.1.3) имеем:
<shape id="_x0000_i1106" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image171.wmz» o:><img border=«0» width=«355» height=«47» src=«dopb202411.zip» v:shapes="_x0000_i1106">
Амплитудные значения напряжения и тока в линии можно определить по формулам:
<shape id="_x0000_i1107" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image173.wmz» o:><img border=«0» width=«245» height=«41» src=«dopb202412.zip» v:shapes="_x0000_i1107"> (4.1.4)
Подставив в формулы (4.1.4) требуемые величины, с учётом того, что Iкmax = 1,762 А (см раздел 3.2) получаем:
<shape id="_x0000_i1108" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image175.wmz» o:><img border=«0» width=«343» height=«41» src=«dopb202413.zip» v:shapes="_x0000_i1108">
Отметим, что вторую линию у которой продольное напряжение равно 0 (см рис. 4.1.1) нет необходимости наматывать на феррит, хотя длина этой линии должна быть такой же как и у первой.
Теперь можно рассчитать требуемую продольную индуктивность линии по формуле (4.1.5), при условии a1 = 0,201 (d=0,0098) берём из [5] таблицы 3.7 стр. 239 при условии, что m=1 и Dа = 0,0436, где Dа – неравномерноть АЧХ в полосе пропускания в дБ.
<shape id="_x0000_i1109" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image177.wmz» o:><img border=«0» width=«185» height=«48» src=«dopb202414.zip» v:shapes="_x0000_i1109"> (4.1.5)
Подставляя в (4.1.5) необходимые величины получаем требуемую продольную индуктивность линии:
<shape id="_x0000_i1110" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image179.wmz» o:><img border=«0» width=«361» height=«44» src=«dopb202415.zip» v:shapes="_x0000_i1110">
Используя данные конструктивного расчёта (см. раздел 4.2) Можно рассчитать амплитуду магнитной индукции в ферритовом сердечнике по формуле:
<shape id="_x0000_i1111" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«41755.files/image181.wmz» o:><img border=«0» width=«172» height=«51» src=«dopb202416.zip» v:shapes="_x0000_i1111"> (4.1.6)
    продолжение
--PAGE_BREAK--