Исследование генератора с внешним возбуждением как усилителя мощности радиопередатчика

ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

КАФЕДРА ИНФОКОММУНИКАЦИЙ

Дисциплина «Радиопередающие устройства»

Отчёт по лабораторной работе №3

на тему: «Исследование генератора с внешним возбуждением как усилителя мощности радиопередатчика»

Выполнил: студент группы

                ______________________(подпись)

Проверил:

                ______________________(подпись)

Цель работы: моделирование и исследование генератора с внешним возбуждением как усилителя мощности.

Таблица 1 – Исходные данные для моделирования и исследования

Ход выполнения работы:

1. Математические  моделирование  и  расчет  транзисторного усилителя мощности радиопередатчика.

1. Произвести расчет транзисторного  усилителя мощности с помощью математической модели, составленной в программе Mathcad Professional. В качестве  активного  элемента  в  усилителе  мощности  использовать  транзистор КТ957А..

1) Ввести основные и предельные параметры транзистора КТ957А:

[pic 1]

Рисунок 1.1 – Ввод основных и предельных параметров транзистора КТ957А

2) Внести в программу исходные данные по заданному варианту:

[pic 2]

Рисунок 1.2 – Ввод исходных данных по варианту 4

3) Ввести общие исходные данные для моделирования:

[pic 3]

Рисунок 1.3 - Ввод исходных данных для моделирования

4) Ввести в программу формулы и произвести расчет промежуточных величин:

[pic 4]

Рисунок 1.4 – Ввод формул и произведение расчета промежуточных величин

5) Расчет режима максимальной мощности.

[pic 5]        [pic 6]

Рисунок 1.5 – Расчет режима максимальной мощности

6) Энергетический расчет цепей эмиттера и базы.

[pic 7]        [pic 8]

Рисунок 1.6 - Энергетический расчет цепей эмиттера и базы

7)  Расчет  режима  молчания.

[pic 9]

Рисунок 1.7 - Расчет  режима  молчания

8) Расчет элементов принципиальной схемы выходного усилителя мощности, на который подается модулирующее напряжение.

[pic 10]

Рисунок 1.8 - Расчет элементов принципиальной схемы выходного усилителя мощности

9) Расчет нагрузочной системы, предназначенной для фильтрации  высших  гармоник  и  согласования  транзистора  с  нагрузкой,  в  качестве которой используется П-образный контур.

[pic 11]        [pic 12]

Рисунок 1.9 - Расчет нагрузочной системы

Вывод по заданию: при выполнении задания было проведено математическое моделирование и расчет транзисторного усилителя мощности радиопередатчика. Рассчитанные параметры для режима максимальной мощности не превышают допустимые значения для заданного транзистора, КПД усилителя близок к 60%, что соответствует классу работы В. Нагрузочная система представлена в виде П-образного контура и необходима для согласования транзистора с нагрузкой, путем преобразования активного сопротивления нагрузки в требуемое для транзистора сопротивление. Помимо этого, контур выполняет фильтрацию высших гармоник тока транзистора, дабы они не создавали излишнюю мощность в нагрузке.

1. Схемотехническое моделирование и исследование генератора с внешним возбуждением как усилителя мощности.

1. Собрать в программе EWB электрическую принципиальную схему генератора с внешним возбуждением на основе идеальной модели транзистора.

[pic 13]

Рисунок 2.1 – Принципиальная схема транзисторного генератора с внешним возбуждением

1. Получить осциллограмму входного и выходного напряжения генератора.

[pic 14]

Рисунок 2.2 – Осциллограмма напряжения на входе генератора (черный цвет) и на выходе (красный цвет)

1. Произвести точную настройку П-образного колебательного контура.

[pic 15]

Рисунок 2.3 – Принципиальная схема П-образного колебательного контура

[pic 16]

Рисунок 2.4 – Амплитудно-частотная характеристика П-образного колебательного контура

1. Произвести точную подстройку П-образного контура генератора и получить осциллограмму входного и выходного сигналов.

[pic 17]

Рисунок 2.5 – Осциллограмма напряжения на входе генератора (черный цвет) и на выходе (красный цвет) после настройки контура

1. Провести исследование принципов работы генератора с внешним возбуждением.

[pic 18]