Электрический расчет умножителя частоты

Для расчет воспользуемся методикой приведенной в [5].Утроитель частоты (N=3) при входной частоте 50МГц на варакторе 1А403А.Параметры варактора:

=0.32 пФ при u0=3B; Rs3=4 Ом; Rs0=0.5 Ом

=1/3; uд=50 В; Тв=0.17 нс; Тр=50 нс; Ррд = 400 мВт; Lв =2 нГн

Определяем усредненную емкость варактора в запертом состоянии:

Св=0.35 пФ

. Теперь необходимо сделать выбор между тремя режимами работы варактора, чтобы обеспечить наилучшие энергетические показатели, для этого необходимо сделать ряд расчетов:

определим оптимальные углы отсечки :=3, = для режима «А»;=2, = для режима «В»;=1, = для режима «С».

Далее определяем максимально допустимую дополнительную емкость

Сд макс = 6.4 пФ, Смакс = 6.75 пФ для режима «А»;

Сд макс = 1.9 пФ, Смакс = 2.25 пФ для режима «В»;

Сд макс = 0.4 пФ, Смакс = 0.75 пФ для режима «С»;

Оценим максимальную входную мощность в режимах А,В,С по следующей формуле:

Рвх максPn макс = 110мВт для режима «А»;

Рвх максPn макс = 170мВт для режима «В»;

Рвх максPn макс = 260мВт для режима «С».

Из расчетов видно, что при переходе от режима «А» к режиму «В» и от режима «В» к режиму «С» значение максимальной входной мощности возрастает. Причем максимальная входная мощность даже в режиме «С» заметно меньше допустимой мощности рассеяния Ррд=400 мВт. С целью более полного использования варактора по мощности выбираем в качестве оптимального режим «С».

Выберем схему с последовательным включением варактора. Далее необходимо выбрать сопротивления для режима работы С из таблицы, приведенной в [5].

Таблица 4.3 - Сопротивления потерь, коэффициенты гармоник и кпд варактора

Уточняем для С = 2 Св = 0.7 пФ значение входной мощности Р вх в соответствии с формулами

К опт=0.16; = 183 мА; Р вх = 312 мВт.

. Для дальнейшего расчета необходимо воспользоваться обобщённой эквивалентной схемой варактора. Схема взята из [5].

Рисунок 4.2 - Эквивалентная схема обобщенного варактора

Рассчитаем по формулам усредненный по 1-ой и N-ой гармоникам параметры обобщенного варактора.

= 2.8 пФ; = 7.7 пФ;

= + = 28,3 Ом;

= 16.3 Ом; + =18.6 Ом.

После этого из формул

Другие стьтьи в тему

Расчет преобразователя напряжения
Первая проблема, с которой при конструировании любых устройств сталкиваются и начинающие и опытные радиолюбители - это проблема электропитания. При выборе и разработке источника питания (далее ИП) необходимо учитывать ряд факторов, определяемых условиями эксплуатации, свойствами нагр ...

Разработка устройства управления на базе микроконтроллера AVR семейства Classic фирмы Atmel
Микропроцессором (МП) называют построенное на одной или нескольких БИС/СБИС программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки информации и управление им. МП - центральный процессорный элемент микропроцессорной системы, в которую также входят память и устройства вв ...