Схемотехника основных блоков радиопередающего устройства
Содержание
Реферат
1. Разработка структурной схемы передатчика
2. Общие сведения об автогенераторах
2.1. Расчет задающего автогенератора
3. Расчет умножителя частоты
4. Расчет усилителя мощности
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Заключение
Список литературы
Реферат
Целью данной работы является ознакомление со схемотехникой основных блоков радиопередающего устройства, с принципами их работы и методиками их расчета. В качестве изучаемого устройства взят передатчик радиолокационного маяка. Хотя схемы радиолокационных маяков постоянно совершенствуются, состав и расчёты основных блоков в них практически не изменился, изменилась только элементная база и новые схемотехнические решения построения этих блоков. Диапазон частот радиомаяков различен, существуют системы, использующие частоты, на которых работают штатные радиолокационные станции слежения и сопровождения. В данной работе мы рассмотрим структуру спасательного радиомаяка.
1. Разработка структурной схемы радиомаяка.
Передатчик радиомаяка излучает в пространство модулированные колебания с частотой 210МГц и мощностью28Вт. В передатчике осуществляется генерация заданной частоты и усиление.
Передатчик содержит следующие крупные узлы:
- кварцевый автогенератор с частотой кварца fкв
- умножитель частоты с коэффициентом умножения равным 3
- тракт усиления мощности рабочей частоты, осуществляющей
получение заданной мощности передатчика.
Задающий кварцевый генератор построен по схеме емкостной трехточки. Кварцевый резонатор включен между коллектором и базой коллектора.
Такая схема имеет ряд преимуществ:
1. обеспечивается высокая стабильность частоты
2. генератор имеет меньшую склонность к паразитной генерации на
частоте выше рабочей
3. схема построена без катушек индуктивности
4. частоту генератора можно менять в широком диапазоне путем смены
только кварцевого резонатора
Умножители частоты применяются в радиопередатчиках главным образом для переноса спектра стабилизированных кварцем низкочастотных колебаний в более высокий частотный диапазон. Кроме того, умножители частоты используются для углубления частотной и фазовой модуляции. Как правило, частота умножается в целое число раз (n), называемое кратностью умножения. В качестве нелинейного элемента используется варактор.
В передатчике использован импульсный модулятор.
Назначение тракта усиления состоит в повышении мощности колебания полученного от задающего генератора.
Рис.1.1 Структурная схема радиомаяка
2. Общие сведения об автогенераторах
Автогенератор- это источник электромагнитных колебаний, колебания в котором
возбуждаются самопроизвольно без внешнего воздействия. Поэтому автогенераторы, в отличие от генераторов с внешним возбуждением (усилители мощности), часто называют генераторами с самовозбуждением.
В радиопередатчиках автогенераторы применяются в основном в качестве каскадов, задающих несущую частоту колебаний. Такие генераторы входят в состав возбудителя передатчика и называются задающими. Главное требование, предъявляемое к ним, - высокая стабильность частоты
Автогенератор.
Схема структурная.
Рис.2.1
Рис.2.2 Принципиальная схема задающего генератора
2.1 Расчет задающего генератора
В качестве задающего генератора используем транзисторный АГ с кварцевой стабилизацией частоты (рис.1.2), работающий на частоте МГц.
2.2 Выбираем транзистор малой мощности КТ324А с граничной частотой =800 МГц.
Его паспортные данные сведены в Табл.1.1
Табл.1.1
|
,МГц |
,пФ |
,пФ |
,В |
В |
,А |
,пс |
А/В |
Вт |
|||||||||||
|
800 |
2.5 |
2.5 |
0.7 |
10 |
0.02 |
180 |
0.01 |
20 |
0.015 |
|
|||||||||
2.3 Вычисляем граничные частоты, используя формулы:
= 40 МГц
= 840 МГц
2.4 Расчет цепей коррекции.
Вычисляем граничную частоту:
= 40 МГц
Находим время жизни неосновных носителей в эмиттере:
= 2.16*с
Определяем активную часть коллекторной емкости
= 1.25 пФ
Определяем пользуясь формулой:
= 39 Ом
где Ом
Сопротивление, учитывающее сопротивление закрытого перехода:
= 80 Ом
Находим емкость коррекции:
= 4.9 пФ
согласно ряду выбираем пФ
Определяем общее сопротивление коррекции:
= 26 Ом
согласно ряду выбираем = 25 Ом
Так как выполняется условие Rкор < Rз , то корректирующая цепь
эффективна.
Крутизна с учетом коррекции равна:
= 0.038 А/В
2.5 Расчет электрического режима
Находим максимальное значение импульса тока коллектора:
= 0.016 А
Постоянное напряжение на коллекторе определяем по формуле:
= 3 В
Выбираем угол отсечки равным =60, находим значения
коэффициентов Берга
, ,
определяем
.
Значение коэффициента обратной связи выбираем
.
Расчет основных параметров генератора
Амплитуда первой гармоники тока коллектора:
= 0.0063 А
Амплитуда постоянной составляющей тока коллектора:
= 0.0035 А
Амплитуда первой гармоники напряжения базы:
= 0,8 В
Амплитуда первой гармоники напряжение коллектора:
= 0,8 В
Эквивалентное сопротивление контура:
127 Ом
Мощность первой гармоники:
= 0,0025 Вт
Потребляемая мощность:
= 0.01 Вт
Мощность рассеяния:
0.008 Вт
Проверяем условие
видно, что условие выполняется (0.008<0.015).
Вычисляем коэффициент полезного действия (КПД):
= 0.24%
Напряжение смещения:
0.2 В
Проверяем условие:
0.2-0,8 < 4В
Находим напряженность режима по формуле:
= 0.27
= 0.57
2.6 Расчет резонатора
Выбираем индуктивность с = 0,125 мкГн и с = 125
Находим характеристическое сопротивление контура
55 Ом
Суммарная емкость контура равна:
= 41 пФ
Резонансное сопротивление контура определяем по формуле:
= 6,9 кОм
Находим коэффициент включения контура
= 0.136
Определяем эквивалентную емкость контура
= 300 пФ
Емкость определяется из формулы:
= 300 пФ
принимаем =300пФ в соответствии со стандартным рядом емкостей и
в дальнейших расчетах используем именно это значение.
2.7 Расчет емкостей и .
Принимаем
= 380 Ом
Добротность последовательной цепочки
= 2.31
Определяем емкость связи:
= 16 пФ
принимаем =16 пФ в соответствии со стандартным рядом емкостей
Емкость, пересчитанную параллельно емкости определяем по
формуле:
= 13 пФ
Определяем емкость
= 290 пФ
принимаем =290 пФ в соответствии со стандартным рядом емкостей
2.8 Расчет цепи смещения
Напряжение на базе
= 2.66 В
Внутреннее сопротивление источника:
= 2.2 кОм
Находим сопротивления
= 330 Ом
Страницы: 1, 2
