Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Расчет и конструирование АМ передатчика

Название: Расчет и конструирование АМ передатчика
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: курсовая работа Добавлен 16:44:58 21 июля 2010 Похожие работы
Просмотров: 771 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра телевизионных устройств (ТУ)

Курсовая работа на тему:

Расчёт и конструирование АМ передатчика

2006


1. Введение

Главной целью данного курсового проекта является разработка АМ передатчика мощностью 30 Вт, с рабочей волной l=9 м (f=33.3 МГц). В связи с небольшой выходной мощностью передатчик реализован на транзисторах.


2. Разработка структурной схемы передатчика

Структурная схема АМ передатчика с базовой модуляцией состоит из следующих блоков: автогенератор (АГ) на частоту 16.67 МГц, эмиттерный повторитель (ЭП) для развязки АГ и умножителя частоты сигнала на (У), усилитель мощности колебаний (УМК), модулируемый каскад (МК) и колебательные системы: для согласования У и УМК КС1, УМК и МК – КС2, МК и фидера – выходная колебательная система.

Модуляция осуществляется в оконечном каскаде (ОК). Достоинством базовой модуляции является малые амплитуда напряжения и мощность модулятора, т.к. модуляция достигается путем изменения смещения на базе МК, что приводит к изменению угла отсечки и выходного тока в соответствии с НЧ модулирующим сигналом.

Число каскадов усиления мощности можно примерно определить по формуле N=ln Кs/ln K1=ln 3300/ln 20=3, где Ks=PА ×(1+m)2 /PвыхЭП = 30×(1+0.8)2 / /0.03=3300 – суммарный коэффициент усиления по мощности, K1=20 – средний коэффициент усиления по мощности одного каскада с учетом потерь в колебательных системах.

Структурная схема передатчика разработана при использовании [1,2] и приведена на РТФ КП.775277.001 Э1.

3. Расчёт оконечного каскада

Модуляцию смещением будем проводить в оконечном каскаде(ОК) передатчика.

В ТЗ задана мощность передатчика в антенне в режиме несущей PA =1 Вт, рассчитаем максимальную мощность первой гармоники непосредственно на выходе оконечного каскада P1max:


Pmax =PA ×(1+m)2 /(hф×hк)=4.96 Вт. (3.1)

где: hф=0.85 - КПД фидера;

hк=0.95 – КПД выходной колебательной системы (ВКС);

m = 1 – максимальный коэффициент модуляции.

Выбор транзистора ОК производим по следующим определяющим факторам:

- выходная мощность транзистора Pвых ³ P1max;

- частота, на которой модуль коэффициента передачи транзистора по току в схеме с ОЭ равен 1, fт=(3¸5)×f=82.5¸137.5 МГц, где f=27.5 МГц, несущая частота передатчика.

В соответствии с вышеперечисленными требованиями выбираем в качестве активного элемента (АЭ) ОК транзистор КТ940Б с параметрами:

- выходная мощность Pвых =5 > 4.95 Вт;

- fт=400 МГц;

- сопротивление насыщения rнас =20 Ом;

- максимальное постоянное напряжение коллектор-эмиттер Uкэимп =36 В;

- максимальный постоянный ток коллектора Iкодоп =1 А;

- напряжение источника коллекторного питания Е`к=12 В;

- средний статический коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ bo=40;

- ёмкость коллекторного перехода Ск=75 пФ;

- ёмкость эмиттерного перехода Сэ=410 пФ;

- индуктивности выводов Lб=2.4 нГн, Lэ=1.2 нГн;

- сопротивление материала базы rб=1 Ом.

Произведём расчёт коллекторной цепи транзистора. Расчёт будем производить, исходя из максимальной мощности в критическом режиме Pmax .

По заданному в ТЗ источником выступает аккумулятор с напряжением 12 В, соответственно напряжение на коллекторе составит Ек=12 В, и максимальный угол отсечки qmax=120°, соответствующий коэффициенту модуляции m=0.8.

Рассчитываем амплитуду первой гармоники напряжения Uк1 на коллекторе:

11.34 В. (3.2)

Максимальное напряжение на коллекторе:

Uк.макс=Ек+1.2×Uк1кр=24.7 В£Uк.доп=36 В. (3.3)

Амплитуда первой гармоники коллекторного тока:

Iк1=2×P1max/Uк1кр=0.76 А. (3.4)

Постоянная составляющая коллекторного тока:

0.57 А£ Iкодоп =20 А. (3.5)

Максимальный коллекторный ток:

Iк.макс=Iко/ao(q)=17.1£ Iкодоп =30 А. (3.6)

Максимальная мощность, потребляемая от источника коллекторного питания:


Pоmax=Eк×Iко=194 Вт. (3.7)

КПД коллекторной цепи при номинальной нагрузке:

h=P1max/Pоmax=0.62. (3.8)

Максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе транзистора:

Pк.max=Pоmax-P1max=73.7 Вт. (3.9)

Значение Pк.max является исходным параметром для расчёта температуры в структуре транзистора и системы его охлаждения.

Номинальное сопротивление коллекторной нагрузки:

Rэк.ном=Uк1кр/(2×P1max)=13.1 Ом. (3.10)

Произведём расчёт входной цепи транзистора.

Предполагается, что между базовым и эмиттерными выводами по РЧ включен резистор Rд, требуемый для устранения перекосов в импульсах коллекторного тока (см.рис.3.1).

Рисунок 3.1 – Включение резистора Rд


Rд=bo/(2×p×fт×Cэ)=45 Ом. (3.11)

На частотах f>3×fт/bо (33.3 МГц>13.3 МГц) в реальной схеме генератора Rд можно не ставить, однако, в последующих расчётах необходимо оставлять.

Амплитуда тока базы:

c=1+g1(q)×2×p×fт×Cк×Rэк.ном=2.02; (3.12)

3.86 А. (3.13)

Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов:

Iбо=Iко/bо=0.154 А; (3.14)

Iэо=Iко+Iбо=7.1 А. (3.15)

Напряжение смещения на эмиттерном переходе:

0.04 Ом; (3.16)

2.37 В.(3.17)

где Еотс – напряжение отсечки, равное для кремниевых транзисторов 0.5¸0.7 В.


Рисунок 3.2 – Эквивалентная схема входного сопротивления транзистора

Определяем значения LвхОЭ , rвхОЭ , RвхОЭ , CвхОЭ в эквивалентной схеме входного сопротивления транзистора (см.рис.3.2), принимая барьерную ёмкость активной части коллекторного перехода Ск.а=0.25×Ск:

LвхОЭ =Lб+Lэ/c=2.9 нГн; (3.18)

rвхОЭ =×[(1+g1(q)×2×p×fт×Ск.а×Rэк.ном)×rб+rэ+g1(q)×2×p×fт×Lэ]=

=1.03 Ом; (3.19)

RвхОЭ =×[rб+(1+g1(q)×bо)×rэ]-rвхОЭ +Rд×[1-g1(q)]=8.7 Ом; (3.20)

СвхОЭ =bо/(2×p×fт×RвхОЭ )=4.1 нФ. (3.21)

Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора:

rвх=rвхОЭ +=1.184 Ом; (3.22)


Xвх=2×p×f×LвхОЭ -=-0.532 Ом. (3.23)

Рисунок 3.3 - Эквивалентные входные сопротивление и ёмкость транзистора

Эквивалентные входные сопротивление и ёмкость транзистора (см.рис.3.3):

Rвхэк=rвх+(Xвх/rвх)2 =1.424 Ом; (3.24)

Свхэк==1.508 нФ. (3.25)

Рисунок 3.4 - Эквивалентные выходные сопротивление и ёмкость транзистора

Для получения эквивалентной выходной ёмкости транзистора (см.рис.3.4) произведём расчёт ряда вспомогательных параметров:

h=1+40×Iэо×rб/bо=4.15; (3.26)


M=40×Iэо×rб/h=28; (3.27)

ef=f/fт=0.167; (3.28)

m==4.8. (3.29)

Эквивалентная выходная ёмкость транзистора:

Свыхэк=Ск×(1+0.4×M/m2 )=390 пФ. (3.30)

Формулы (3.27)-(3.31) взяты из [3].

Входная мощность:

Pвх=0.5×Iб2 ×rвх=8.81 Вт. (3.31)

Коэффициент усиления по мощности:

Кр=P1ном/Pвх=13.7. (3.32)

Расчёт выходной и входной цепи транзистора (формулы (3.2)-(3.25), (3.31)-(3.32)) произведён согласно [1].

В результате расчёта каскада на максимальную мощность становятся известными следующие параметры: Iк1m=9.156 A, Iкоm=6.93 A, Iбоm=0.154 A, Ебm=2.37 В, Umб==2.54 В.

При базовой модуляции СМХ есть зависимость Iк1=f(Еб) при (Umб, Ебm, Rэк.ном)=const.

Для грубой оценки положения СМХ можно принять ее линейной и построить по двум точкам: точке максимального режима Iк1=Iк1m, Eб=Ебm и точке запирания каскада Iк1=0, Еб=Ебзап, где Ебзап=Еотс-Umб=-1.84 В.

Упрощенная СМХ приведена на рис.3.5.

Рисунок 3.5 – Статическая модуляционная характеристика

Рассчитаем ряд параметров:

Минимальное модулирующее напряжение:

Амплитуда ВЧ составляющей в режиме несущей:

Получили Umin=-1.37 В, Uo=0.5 В. Рассчитаем угол отсечки в режиме несущей: qн=arccos((Еотс-Uo)/Umб)=85.5°. Рассчитаем ток постоянной составляющей базы в режиме несущей и амплитуду тока НЧ сигнала:

IW =Iбоm-Iбон


Получили Iбон=0.067 А, IW =0.087 А. Рассчитаем амплитуду напряжения НЧ сигнала на базе UW =Eбm-Uo=1.87 В и требуемую мощность модулятора PW =IW ×UW =0.082 Вт.

Произведём расчёт цепей питания для схемы ОК, приведённой на рис.3.6, для режима несущей по формулам (Есм=3 В):

(3.33)

В результате получим Iдел=0.33 А, R1=6.2 Ом, R2=1.5 Ом.

Мощность, рассеиваемая на резисторах:

Pr1=(Iдел+Iбо)2 ×R1=1 Вт; (3.34)

Pr2=Iдел2 ×R2=0.17 Вт. (3.35)

Рисунок 3.6 – Схема оконечного (модулируемого) каскада

Модуль входного сопротивления транзистора:

|Zвх|==1.3 Ом. (3.36)


Рассчитываем номиналы блокировочных индуктивностей:

Lбл1³20×|Zвх|/(2×p×f)=0.13 нГн; (3.37)

Lбл2³20×Rэкном/(2×p×f)=0.28 нГн. (3.38)

Рассчитываем номинал разделительного конденсатора:

Ср1³20/(2×p×f×|Zвх|)=73 нФ. (3.39)

По методике, изложенной в [3], произведём расчёт ВКС. Т.к. передатчик является неперестраиваемым, то целесообразно использовать в качестве ВКС, назначение которой – фильтрация высших гармоник и согласование транзистора с нагрузкой, простейший П-образный контур (см.рис.3.7).

На частоте сигнала f входное сопротивление П-контура должно быть чисто активным и равным требуемому сопротивлению нагрузки транзистора Rэк. Таким образом, П – контур на частоте сигнала трансформирует активное сопротивление нагрузки Rн в активное входное сопротивление Rэк.

Рисунок 3.7 – Схема П-образного контура

Порядок расчёта П-контура следующий:

Задаемся величиной волнового сопротивления контура в пределах r=250¸500 Ом: r=250 Ом.

Определяем индуктивность контура L0:


L0=r/(2×p×f)=1.194 мкГн. (3.40)

На частоте сигнала f П-контур сводится к виду, изображённому на рис.3.8, причём L, L0, C0 находятся в соотношении:

2×p×f×L=2×p×f×L0-1/(2×p×f×C0).

Рисунок 3.8 – Схема приведённого П-образного контура

Величиной L необходимо задаться в соответствии с формулой:

L>/(2×p×f)=0.122 мкГн, (3.41)

где Rн=50 Ом – стандартное сопротивление фидера, соединяющего ВКС с антенной. Выбираем L=0.5 мкГн.

Определяем С0:

С0=1/(4×p2 ×f2 ×(L0-L))= 33 пФ. (3.42)

Определяем С1 и С2:

С1==400 пФ; (3.43)


С2==138 пФ. (3.44)

Внесённое в контур сопротивление:

rвн=Rн/(1+(2×p×f×Rн×С2)2 )=16.1 Ом. (3.45)

Добротность нагруженного контура:

Qн=r/(rо+rвн)=14.6, (3.46)

где ro – собственное сопротивление потерь контурной индуктивности, величина которой точно определяется ниже, на данном этапе принимаем ro=1 Ом.

Коэффициент фильтрации П-контура (только для ОК), принимая n=2, т.к. схема ОК однотактная:

Ф=Qн×(n2 -1)×n=88. (3.47)

Произведём конструктивный расчёт элементов нагрузочной системы (см.рис.3.7). При этом необходимо выбрать номинальные значения стандартных деталей (С0, C1, C2), входящих в контур, и определить конструктивные размеры нестандартных деталей (L0).

Для настройки контура в резонанс и обеспечения оптимальной связи с нагрузкой в состав ёмкостей С0 и С2 целесообразно включить подстроечные конденсаторы (см.рис.3.9).


Рисунок 3.9 – Схема П-образного контура с подстроечными элементами

Расчёт контурной катушки L0 проводится в следующем порядке:

Размеры катушки показаны на рис.3.10.

Задаёмся отношением V=l/D в пределах 0.5£V£2: V=2.

Задаёмся значением Ks=0.5 Вт/см2 – удельной тепловой нагрузки на 1 см2 сечения катушки.

Определяем площадь продольного сечения катушки S=l×D по формуле:

S=P1ном×hк/Ks=12.04 см2 . (3.48)

Рисунок 3.10 – Конструкция контурной катушки

Определяем длину l и диаметр D катушки по формулам:

l==4.9 см; (3.49)


D==2.45 см (3.50)

Число витков N катушки:

11. (3.51)

Амплитуда контурного тока:

Iк=Uк1кр×2×p×f×C1=2.2 А. (3.52)

Диаметр d провода катушки вычисляем по формуле:

d[мм]³0.18×Iк×=0.95 мм. (3.53)

Выбираем d=1 мм.

Собственное сопротивление потерь контурной катушки на рабочей частоте:

ro=0.525×D[мм]×N××10-3 /d[мм]=0.81 Ом. (3.54)

Коэффициент полезного действия контура:

hк=rвн/(rо+rвн)=0.952. (3.55)


4. Расчёт предоконечного каскада

Рассчитаем мощность первой гармоники коллекторного тока, принимая hк=0.7:

P1ном= Вт, (4.1)

где PвыхКС – мощность на выходе колебательной системы (КС) данного каскада.

В соответствии с требованиями, изложенными в п.3, выбираем транзистор 2Т955А со следующими параметрами:

- выходная мощность Pвых³20 Вт;

- fт=250 МГц;

- сопротивление насыщения rнас =1.9 Ом;

- максимальное импульсное напряжение коллектор-эмиттер Uкэ=70 В;

- максимальный постоянный ток коллектора Iкодоп =6 А;

- напряжение источника коллекторного питания Е`к=28 В;

- средний статический коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ bo=80;

- эквивалентная ёмкость база-коллектор Ск=60 пФ;

- барьерная ёмкость Сэ=240 пФ;

- индуктивности выводов Lб=2.4 нГн, Lэ=2 нГн;

сопротивление материала базы rб=0.5 Ом.

Проведя расчёт коллекторной цепи по формулам (3.2)-(3.10), получим следующие параметры (Ек=28 В, q=90°):

Uк1кр=24.02 В; Uк.макс.=56.8 В<Uк.доп=70 В; Iк1=1.05 А;


Iко=0.67 А<Iкодоп =6 А; Iк.макс=2.1 А< Iкодоп =6 А;

Pоном=18.7 Вт; h=0.674; Pк.макс=6.1 Вт; Rэк.ном=22.9 Ом.

Проведя расчёт входной цепи по формулам (3.11)-(3.32), получим следующие параметры:

Rд=212 Ом; c=2.08; Iб=0.447 А; Iбо=8.3 мА; Iэо=0.676 А;

rэ=0.53 Ом; Еб= -2.97 В; rвх=2.08 Ом, Хвх= -9.36 Ом; Rвхэк=44.2 Ом;

Свхэк=486 пФ; Свыхэк=142 пФ; Pвх=0.354 Вт; Кр=35.6.

Данные для расчёта КС: Rэк.ном=22.9 Ом, Свыхэк=142 пФ, СвхОК =1510 пФ, RвхОК =1.42 Ом, где последние 2 параметра – соответственно входные ёмкость и сопротивление оконечного каскада.

Задаёмся величиной r=250 Ом. По формулам (3.40)-(3.44) определяем следующие параметры:

L0=1.194 мкГн; L>0.027 мкГн, выбираем L=0.5 мГн; С0=33 пФ;

С1=254 пФ; С2=3400 пФ.

Схема предоконечного каскада аналогична схеме ОК и приведена на рис.4.1.

Рисунок 4.1 – Схема предоконечного каскада


Выбираем напряжение источника смещения Есм=3 В и производим расчёт номиналов элементов схемы на рис.4.1 по формулам:

(4.1)

R2=430 Ом, R1=1.8 кОм (Pr1,2<0.125 Вт); Ср1=10 нФ,

Lбл1=1 мкГн, Lбл2=2.2 мкГн.

5. Расчёт умножителя на 2

Рассчитаем мощность второй гармоники (n=2) коллекторного тока, принимая hк=0.8:

Pnном= Вт, (5.1)

где PвыхКС – мощность на выходе колебательной системы (КС) данного каскада.

В соответствии с требованиями, изложенными в п.3, выбираем транзистор 2Т951В со следующими параметрами:

- выходная мощность Pвых³2 Вт;

- fт=345 МГц;

- сопротивление насыщения rнас =10 Ом;

- максимальное напряжение коллектор-эмиттер Uкэдоп =65 В;

- максимальный постоянный ток коллектора Iкодоп =0.5 А;

- напряжение источника коллекторного питания Е`к=28 В;

- средний статический коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ bo=150;

- эквивалентная ёмкость база-коллектор Ск=11 пФ;

- барьерная ёмкость Сэ=80 пФ;

- индуктивности выводов Lб=4 нГн, Lэ=4.7 нГн;

сопротивление материала базы rб=2 Ом.

Расчёт умножителя проводим аналогично расчёту усилителя мощности (см. п.3) при оптимальном угле отсечки для 2-й гармоники q=120/n=60°. При этом a0=0.218, a1=0.391, a2=0.276, g1=0.196, g0=0.109.

Отличие расчёта состоит в том, что в умножителе расчёт выходной цепи и коэффициента усиления по мощности проводится по n-й гармонике.

Проведя расчёт коллекторной цепи по формулам (3.2)-(3.10), получим следующие параметры (Ек=28 В, q=60°, f=16.67 МГц):

Umк=26.8 В; Iкn=33 мА, Iк1=47 мА;

Iко=26 мА<Iкодоп =0.5 А; Iк.макс=120 мА< Iкодоп =0.5 А;

Pоном=0.73 Вт; h=0.606; Rэк.ном=812 Ом.

Проведя расчёт входной цепи по формулам (3.11)-(3.32), получим следующие параметры:

Rд=865 Ом; c=4.78; Iб=56 мА; Iбо=0.174 мА; Iэо=26 мА;

rэ=1.56 Ом; Еб= -2.28 В; rвх=14.7 Ом, Хвх= -95 Ом; Rвхэк=630 Ом;

Свхэк=98 пФ; Свыхэк=20 пФ; Pвх=23 мВт; Кр=Pnном/Рвх=19.3.

КС выполним в виде П-образного контура (см.рис.5.1). Причём схема приведённого контура будет такая же, как в п.3 (см.рис. 3.8).

Рисунок 5.1 – Схема П-образного контура


Данные для расчёта КС: f=33.33 МГц, Rэк=812 Ом, Свыхэк=20 пФ, СвхПОК =486 пФ, RвхПОК =44 Ом, где последние 2 параметра – соответственно входные ёмкость и сопротивление предоконечного каскада.

Задаёмся величиной r=250 Ом. По формулам (3.40)-(3.44) определяем следующие параметры:

L0=1.194 мкГн; L>0.905 мкГн, выбираем L=0.91 мкГн; С0=81 пФ;

С1=26 пФ; С2=37 пФ.

Параллельное соединение СвхОК и L1 на частоте несущей f эквивалентно ёмкости номиналом С2. Определяем L1:

L1==51 нГн. (5.2)

Рисунок 5.2 – Схема П-образного контура с подстроечными элементами

Схема умножителя приведена на рис.5.3.


Рисунок 5.3 – Схема умножителя на 2

Расчёт элементов схемы на рис.5.3 проведем по формулам:

Полученные параметры: С1=Ср=2 нФ, R1=13 кОм, Lбл1=20 мкГн, Lбл2=0.16 мГн.

6. Расчёт кварцевого автогенератора

Данный кварцевый генератор (КГ) предназначен для формирования частоты f=16670 кГц. КГ представляет собой ёмкостную трёхточку, где кварцевый резонатор заменяет индуктивность. Достоинства данной схемы: схема имеет меньшую склонность к паразитной генерации на частотах выше рабочей; схема построена без индуктивностей.

Выбор транзистора АГ. В АГ следует применять маломощный транзистор с граничной частотой много больше рабочей. В этом случае можно не учитывать инерционные свойства транзистора, в этом случае упрощается расчёт АГ, уменьшается нестабильность частоты, связанная с нестабильностью фазового угла крутизны.

Рисунок 6.1 – Схема автогенератора по ёмкостной трёхточке

Используя [5,6], выбираем маломощный транзистор КТ371А со следующими параметрами:

- fт=3000 МГц;

- максимальное постоянное напряжение коллектор-эмиттер Uкэдоп =15 В;

- средний статический коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ bo=120;

- сопротивление материала базы rб=10 Ом;

- максимальная мощность рассеяния на коллекторе Pкдоп=0.1 Вт.

Выбираем кварцевый резонатор РГ-27: fкв=16.67 МГц, Pкв.доп=2 мВт, rкв=2 Ом.

Нижеприведённая методика расчёта АГ взята из [3].

Расчёт по постоянному току.

Задаём Iко=7 мА, Екэ=10 В, Еэ=2 В, откуда

R3=Еэ/Iко=286 Ом; (4.1)

Еп=Екэ+Еэ=12 В. (4.2)


Определяем ток базы:

Iбо=Iко/bo=58 мкА. (4.3)

Задаём ток делителя:

Iдел=15×Iбо=875 мкА, (4.4)

откуда определяем

Rдел=R1+R2=Еп/Iдел=13.7 кОм. (4.5)

Определяем Еб:

Еб=Еэ+0.7=2.7 В, (4.6)

откуда находим

R2=Еб/Iдел=3.09 кОм; (4.7)

R1=Rдел-R2=10.6 кОм. (4.8)

Расчёт по переменному току.

Определяем сопротивление эмиттерного перехода:

rэ=0.026/Iко=3.71 Ом. (4.9)

Определяем крутизну транзистора:


S=bo/(rб+bo×rэ)=0.263 См. (4.10)

Задаём коэффициент регенерации Gр=5.115 и определяем сопротивление управления:

Rу=Gр/S=19.4 Ом(4.11)

Задаём отношение Кос`=C3/C2£1 – Кос`=1 и вычисляем

Х3==6.23 Ом, (4.12)

откуда

С3=1/(2×p×f×X3)=2.74 нФ;(4.13)

С2=С3/Кос`=2.74 нФ.(4.14)

Ёмкость блокировочного конденсатора определим из формулы:

С1=20/(2×p×f×rэ)=0.1 мкФ.(4.15)

Дроссель Lк рассчитаем по формуле:

Lк=30×X3/(2×p×f)=3.3 мкГн.(4.16)

Дроссель Lб необходим, если не выполняется условие


R1||R2³30×X2 (2.39 кОм>187 Ом).(4.17)

Энергетический расчёт АГ.

Определяем коэффициент Берга g1(q)=1/Gр=1/5.115=0.196, находим соответстующий этому значению q=60° и коэффициенты a1(q)=0.391 и a0(q)=0.218 для стационарного режима.

Вычисляем амплитуду импульса коллекторного тока:

Imк=Iко/aо(q)=32 мА<Imкдоп=40 мА.(4.18)

Определяем амплитуду первой гармоники коллекторного тока:

Iк1=a1(q)×Imк=12.6 мА.(4.19)

Рассчитываем амплитуду напряжения на базе:

Umб=Iк1×Rу=0.244 В. 4.20)

Вычисляем модуль коэффициента ОС:

|Кос|=0.952. (4.21)

Находим амплитуду напряжения на коллекторе:

Umк=Umб/|Кос|=0.24/0.993=0.239 В < Еп=12 В(4.22)

(условие недонапряжённого режима).

Определим мощность, потребляемую от источника коллекторной цепью:

Po=Iко×Екэ=70 мВт.(4.23)

Мощность, рассеиваемая кварцевым резонатором:

Pкв=0.5×rкв×(Umб/X2)2 =1.53 мВт£Pквдоп=2 мВт.(4.24)

Мощность, рассеиваемая транзистором

Pк=Po-Pкв=68 мВт<Pкдоп=100 мВт.(4.25)

Оцениваем величину допустимого сопротивления нагрузки из условия, что нагрузка будет потреблять мощность в 10 раз меньше мощности рассеиваемой кварцевым резонатором:

Rндоп³5×Umк2 /Pкв=214 Ом.(4.26)

Для уменьшения влияния нагрузки и повышения стабильности частоты целесообразно включение на выходе АГ эмиттерного повторителя (ЭП) (см.рис.6.2).

Рисунок 6.2 – Принципиальная схема эмиттерного повторителя на выходе АГ


По справочникам [5,6] выбираем транзистор ЭП – КТ373Б со следующими параметрами: fт=300 МГц, rб=38 Ом, bo=250, Iкmax=50 мА, Iкmaxи =200 мА, UкэRmax =25 В, Pкmax=150 мВт.

Рассчитываем ЭП аналогично п.3.3. В результате расчёта получаем следующие параметры: Ек=12 В, Uко=6 В, Rб1=15.5 кОм, Rб2=20 кОм.


Заключение

В результате проделанной работы получили структурную и принципиальную схемы АМ передатчика, рассчитанного на несущую длину волны l=9 м (f=33.33 МГц), мощностью несущей в антенне 30 Вт.

Модуляция производится путем изменения смещения модулируемого оконечного каскада.

Для питания передатчика требуется 3 источника питания: +28 В – для питания УМК и МК, +12 В – для питания ЭП, умножителя У и АГ, +3 В – для подачи начального смещения на базу транзисторов УМК и МК.

Чертёж контурной катушки ВКС приведён на РТФ КП.723500.001.

Использование транзисторов при конструировании передатчика позволит получить оптимальные массо-габаритные характеристики.

Разработанный передатчик можно использовать в качестве связного.


Список использованных источников

1 Шумилин М.С, Козырев В.Б., Власов В.А. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. Уч.пособие для техникумов. – М.: Радио и связь, 1987. – 320 с.

2 Проектирование радиопередающих устройств: Уч.пособие для ВУЗов/В.В. Шахгильдян, В.А. Власов, В.Б. Козырев и др.,М.: Радио и связь, 1993. – 512 с.

3 Проектирование радиопередающих устройств на транзисторах: Методические указания к курсовому проектированию/Г.Д. Казанцев, А.Д. Бордус, А.Г. Ильин, Ротапринт ТУСУР, 1987. – 79 с.

4 Радиоприёмные устройства под ред. Жуковского: Уч.издание/ Ю.Т. Давыдов, Ю.С. Данич, А.П. Жуковский и др., М.: Высш.шк., 1989. – 342 с.

5 Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник/ В.А. Аронов, А.В. Баюков, А.А. Зайцев и др., М.: Энергоиздат, 1982. – 904 с.

6 Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник/ К.М. Брежнева, Е.И. Гантман, Т.И. Давыдова и др., М.: Радио и связь, 1981. – 656 с.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений08:22:45 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
22:42:05 28 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Расчет и конструирование АМ передатчика

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151171)
Комментарии (1843)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru