i
РАДИОСВЯЗЬ
l
Теперь уже вся задача сводится к определению ВЧ
напряжения на эмиттере VT1 в зависимости от напряже-
ния питания. Строгие методы анализа такой зависимос-
ти достаточно сложны. Однако при рассмотрении простей-
шей модели подобного автогенератора, основанной на
представлении транзистора как источника тока, управ-
ляемого напряжением [2], следует ожидать близкой к ли-
нейной зависимости выходного ВЧ напряжения от тока
покоя транзистора.
Тогда, применительно к модели автогенератора [2],
можно записать:
и вчтах = А | о.вольт,
(А)
где UB4 тах - амплитуда ВЧ напряжения на эмиттере
\ГГТ(рис. 2);
10
- ток покоя транзистора V T 1;
А - константа, смысл которой определяется форму-
лами, приведенными для простейшей модели автогене-
ратора в [2].
Очевидно, что ток покоя 10 транзистора VT1 в на-
шем случае (см. схему на рис. 2) будет пропорциона-
лен питающему напряжению Un. Учитывая зто, можно
записать:
и в чш а х = в
и
п - в о л ь т -
( 5 )
где В - константа, имеющая отличное от константы А
числовое значение.
С другой стороны, поскольку VT1 генерирует синусо-
идальный сигнал, можно перейти от амплитудных значе-
ний к действующим (эффективным).
В этом случае выражение (5) можно представить в
виде
И
= ^ВЧтах _ В ' Un
Q м
ВОЛЬТ
(®)
и вчвн.
^
и п>в с ж ь т>
D
где С =
-у=
= const.
(7)
V 2
Как было отмечено выше, напряжение (эффективное)
на 50-омной нагрузке, подключенной к выходу ГПД (см.
рис. 2), составляет половину величины UB4el), т.е.
UB4eff.(50OM) = ^
= D -U n,
(8)
С
где D = — = (const).
На рис. 3 приведен график, построенный по экспери-
ментальным данным автора, где четко видно, что кривая
имеет сильный изгиб только до значения напряжения
питания 3 В.
Это также совпадает и с данными [3] (см. рис. 6.1).
Однако после значения 3 В кривая далее имеет очень
слабый изгиб и для практических целей может считаться
вообще прямой линией.
Штриховая линия на рис. 3 соответствует теоретичес-
кой зависимости (8), полученной с учетом упрощающих
предпосылок об отсутствии изгиба на графике.
Как видно из рис. 3, линейность функции
^вч еп (5° Ом) = f(Un),
(9)
хорошо выполняется При Un £ 3 В, т.е. в теоретических
положениях имеется определенный смысл.
Поскольку при 1)П я 12 имеем и вчаЯ = 1,5 В (см. рис. 3),
то с учетом приведенного выше можно записать, что •
1,5
= 0 - 1 2 ,
(10)
0 = 1 ,5 /1 2 = 0,125,
(11)
и,
соответственно, О = 0,0625.
(12)
Для практических целей можно не рассматривать пи-
тающее напряжение, меньшее 3 В.
В данном случае достаточную зависимость 1)вч от 1)П
можно получить, используя аппроксимацию вида
у = ах + Ь.
(13)
Тогда, для двух точек (1)П = 3 В и 1)п = 12 В) согласно
графика на рис. 3 получаем:
0.
08.= а • 3 + Ь; 1,5 = а • 12 + Ь,
(14)
Далее из системы уравнений (14) находим значения а
и
в.
В данном случае а = 0,16;
в
= -0,39.
Таким образом,
и вч
= °.16 и п - 0,39,
ивчвя (50 Ом) = 0,08 и п - 0,195,
при11п£ З В .
График (р ис. 3 ) получен для 1 = 15 МГц, поскольку
рассмотренную схему чаще всего применяют для гене-
рации частот в диапазоне до 30 МГц. Таким образом,
имеются данные для середины наиболее часто исполь-
зуемого диапазона частот.
Как показали исследования, для других частот ука-
занного интервала график, представленный на рис. 3, из-
меняется мало.
Автор признателен Николаю, и Б б Ш Р , за полезные
дискуссии по проблемам ГПД, которые послужит побу-
дительным мотивом для написания данной статьи.
Л итература
1. Ред Э. Справочное пособие по высокочастотной
схемотехнике. - М.: Мир, 1990.
2. Рутледж Д. Энциклопедия практической электро-
ники. - М.: ДМ К, 2002.
3. Альтшуллер Г. Б. Кварцевая стабилизация часто-
ты. - М.: Связь, 1974.
58
_ ПО /0ГШ7
предыдущая страница 58 Радиолюбитель 2007-02 читать онлайн следующая страница 60 Радиолюбитель 2007-02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст