Выбор, обоснование и расчет структурной схемы передатчика


Электрический расчет каскада модулятора



Скачать 403.99 Kb.
страница3/3
Дата31.07.2016
Размер403.99 Kb.
1   2   3

6. Электрический расчет каскада модулятора
Методика расчета автогенератора взята из [1, стр. 128-137].

Исходные данные для проектирования:

Рабочая частота: .

Мощность в нагрузке: .

Для того, чтобы произвести расчет автогенератора без учета инерционности АЭ необходимо выбрать транзистор, для которого .

1. С учетом этих требований в качестве АЭ автогенератора выберем транзистор КТ368А, параметры которого приведены ниже:


  1. S=0.05 А/В.

  2. Sб=0.006 А/В.

  3. Iк max=0.03 А.

  4. Uкэ max=12 В.

  5. Uэб max=4 В.

  6. Pвых max=225 мВт.

  7. U/ =0.7 В.

  8. h21=50…300




Выберем напряжение источника питания цепи коллектора .


Задаемся углом отсечки, который в автогенераторах обычно равен . Берем . Для этого угла: , , . По графикам [1, стр. 131, рис. 10.5] находим значения функций: , , Изм.

Лист

докум.



Подпись

Дата

Лист

28

. Найдем значения коэффициентов обратной связи, соответствующих работе АЭ в предельных режимах:
по току

по напряжению


по мощности
(Рабочее значение коэффициента обратной связи должно быть меньше наименьшей из этих величин:

Таким образом, в данном случае наиболее жесткое ограничение по определяется допустимым током . Выбираем




  1. Напряжение коллектор-эмиттер:



Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

Выходная мощность:

Сопротивление коллекторной нагрузки:

Коэффициент полезного действия цепи коллектора:


Изм.

Лист

докум.



Подпись

Дата

Лист

29

Мощность, рассеиваемая коллектором:

Амплитуда напряжения возбуждения:

Постоянная составляющая тока коллектора:

Постоянная составляющая тока базы (при =50):

Схемы одноконтурных автогенераторов на биполярных транзисторах выполняются в виде емкостных или индуктивных трехточек. При этом предпочтение отдается емкостным трехточкам, выполненным по схеме Клаппа, т.к. фильтрация высших гармоник в таких схемах существенно лучше.



Рис.6.1 Емкостная трехточка (схема Клаппа)

Для улучшения стабильности частоты целесообразно выбрать контур с высокой добротностью (- добротность ненагруженного контура). Обычно на частотах, не превышающих 100…200 МГц, удается сконструировать контур с . Зададимся . Зададимся также параметрами контура: .


Сопротивление коллекторной нагрузки определяется по формуле:





Изм.

Лист

докум.



Подпись

Дата

Лист

30

Коэффициент включения контура:

Характеристическое сопротивление:

Емкость контура:

Значения емкостей схемы Клаппа:


Примем по ряду Е24.

Примем по ряду Е24.

Примем по ряду Е24.

Рассчитаем величину индуктивности:




Примем по ряду Е24.

Изм.



Лист

докум.



Подпись

Дата

Лист

31

7. Расчет схемы подачи напряжений автогенератора
Зададимся напряжением питания автогенератора: .

В целях термостабилизации в цепь эмиттера введено сопротивление (отрицательная обратная связь). Падение напряжения на резисторе:.

Сопротивление резистора в цепи эмиттера:

Примем по ряду Е24.

Емкость в цепи эмиттера:



Примем по ряду Е24.

Начальное смещение задается от источника коллекторного питания с помощью делителя из сопротивлений . В установившемся режиме АГ смещение обеспечивается за счет эмиттерного, базового токов и источника коллекторного питания. Выберем начальное смещение равным: .

Выберем ток делителя: .

Сопротивления в цепи делителя напряжений:




Примем по ряду Е24.

Примем по ряду Е24.


Цепь автосмещения:

где



Изм.

Лист

докум.



Подпись

Дата

Лист

32

Примем по ряду Е24.
Емкость в цепи автосмещения:

Примем по ряду Е24.

Падение напряжения на резисторе в коллекторной цепи . Тогда его сопротивление:



Примем по ряду Е24.
Разделительные и блокировочные элементы.

Примем .

Примем по ряду Е24.

Примем по ряду E24.

Для устранения разброса номиналов разделительных и блокировочных конденсаторов выберем для использования наибольший из них, т.е. 56 нФ.



Изм.

Лист

докум.



Подпись

Дата

Лист

33

Расчет частотного модулятора.
Частотная модуляция в радиопередатчике осуществляется путем изменения частоты автогенератора с параметрической стабилизацией. К контуру автогенератора подключается модулятор – управляемый реактивный элемент, в качестве которого будем использовать варикап. Для эффективного управления частотой автоколебаний необходимо чтобы емкость варикапа была соизмерима с емкостью С1 в автогенераторе (С1=62 пФ). Выберем варикап КВ113А, у которого Св=54.4…81.6 пФ при Есм=4 В.

Зададимся величиной напряжения смещения Есм=4 В и емкостью связи ССВ = 5 пФ и значением коэффициента γ=0.5.

Величина емкости варикапа при Е0=4 В, С0 = 70 пФ.

Коэффициенты связи:



;

Так как варикап соединен с автогенератором через С1, то



;

Необходимо учесть влияние емкостей С2 и С3:





Девиация частоты Δfд = 2.5 кГц

Определим коэффициент А1:

Найдем коэффициент глубины модуляции m при γ = 0.5 из формулы:



Получаем, что m = 0.4.



Изм.

Лист

докум.



Подпись

Дата

Лист

34

Определим коэффициент нелинейных искажений:

; .


Амплитуда низкочастотного сигнала, подводимая к варикапу:



  1. Конструктивный расчет катушки индуктивности

Для расчета выберем катушку L1 в выходной цепи согласования. Известны ее параметры: , . Выберем методику расчета, изложенную в [9], причем рассчитывать будем исходя из известной добротности, т.е. рассчитываемая катушка заранее будет обеспечивать требуемую добротность.

Выберем отношение длины провода к диаметру намотки , т.е. длина катушки в 2 раза больше диаметра. По рис.4-6 [9] определяем поправочный коэффициент .

Определим диаметр намотки:



Намотка производится проводом круглого сечения. Тогда по рис.4-17 [9] определяем:
Известно, что при расчете фактическая индуктивность катушки получается меньше заданной, поэтому выберем намеренно завышенное значение .

Число витков катушки: .

Определим шаг намотки: .

Оптимальный диаметр провода: . Округляем до ближайшего стандартного значения .

Поправочные коэффициенты А и В определяем из рис.4-7 [9]: , .

Фактическая индуктивность катушки:



Окончательное число витков: .

Итак, в результате расчетов получена катушка индуктивности заданного номинала и добротности.
Изм.

Лист

докум.



Подпись

Дата

Лист

35

Требования, предъявляемые к источникам питания.

При выборе источника питания для радиопередающего устройства необходимо учитывать ряд факторов, определяемых условиями эксплуатации, свойствами нагрузки, требованиями к безопасности и т.д.

В первую очередь следует обратить внимание на соответствие электрических параметров ИП требованиям радиопередающего устройства, а именно:




  • Напряжение питания;

  • Потребляемый ток;

  • Требуемый уровень стабилизации напряжения питания;

  • Допустимый уровень пульсации напряжения питания;

Немаловажны и характеристики ИП, влияющие на его эксплуатационные качества:

• наличие систем защиты;

• массогабаритные размеры.

Для питания выходного каскада необходим источник питания напряжением 28В.

Допустимый уровень пульсаций примем равным – 25 мВ



Изм.

Лист

докум.



Подпись

Дата

Лист

36

Список литературы


  1. Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов: Учеб. пособие. - Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 2004. - 30с.




  1. Дегтярь Г.А. Устройства генерирования и формирования сигналов: Учебник. - Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 2005. - Часть 1. - 480с.




  1. Радиопередающие устройства: Учебник для вузов / Л.А. Белов, М.В. Благовещенский, В.М. Богачев и др.; Под ред. М.В. Благовещенского, Г.М. Уткина. - М.: Радио и связь, 1982. - 408 с.




  1. Проектирование радиопередающих устройств СВЧ: Учеб. пособие для вузов / Уткин Г.М., Благовещенский М.В., Жуховицкая В.П. и др.; Под ред. Г.М. Уткина. - М.: Сов. радио, 1979. - 320 с.




  1. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощности: Справочник / А.А. Зайцев, А.И. Миркин, В.В. Мокряков и др.; Под ред. А.В. Голомедова. - М.: Радио и связь, 1989. - 640 с.




  1. Полупроводниковые приборы. Транзисторы малой мощности: Справочник / А.А. Зайцев, А.И. Миркин, В.В. Мокряков и др.; Под ред. А.В. Голомедова. - М.: Радио и связь, 1989. - 384 с.




  1. Каганов В.И. Транзисторные радиопередатчики. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1976. - 448 с.




  1. В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 109 / Сост. И.Н. Алексеева. - М.: Патриот, 1991. - 80 с.




  1. Волгов В.А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1977. - 656 с.




  1. Петров Б.Е., Романюк В.А. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах: Учеб. пособие для радиотехн. спец. вузов. - М.: Высш. шк. - 1989. - 232 с.




Вовченко

Тришин

НГТУ.210405.088




Каталог: 7%20%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D1%81%D1%82%D1%80 -> %D0%A3%D0%93%D0%A4%D0%A1
%D0%A3%D0%93%D0%A4%D0%A1 -> 1. Общие сведения о рпу. Их место в радиотехнич ситемах
7%20%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D1%81%D1%82%D1%80 -> Комплексные числа. Введение
7%20%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D1%81%D1%82%D1%80 -> Благодарности Глава Процесс компиляции
%D0%A3%D0%93%D0%A4%D0%A1 -> Цель работы: Изучить некоторые способы управления частотой автоколебаний (прямые методы частотной модуляции). Изучить схемы частотно-модулируемого диапазонного автогенератора с управителями частоты на варикапах и на диодах
%D0%A3%D0%93%D0%A4%D0%A1 -> Остановимся на выборе: В качестве схемы автогенератора выберем схему емкостной трехточки (рис. 9) и зададимся
%D0%A3%D0%93%D0%A4%D0%A1 -> Курсовая работа по дисциплине «Устройства генерирования и формирования сигналов в системах подвижной радиосвязи»
%D0%A3%D0%93%D0%A4%D0%A1 -> Выбор, обоснование и расчет структурной схемы передатчика


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница