УСТРОЙСТВА ГЕНЕРИРОВАНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОПЕРЕДАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Постоянная составляющая коллекторного тока имеет вид:Амплитуда напряжения на колебательном контуре равна:Найдем коэффициент использования транзистора по коллекторному напряжению:Амплитуда напряжения возбуждения рассчитывается по формуле:Рассчитаем напряжение смещения, при напряжении запирания Езап = 0,7 В:Вычислим сопротивление R4:Напряжение источника коллекторного питания рассчитывается по формуле:Полезная мощность АГ:Потребляемую от источника питания мощность находим следующим образом:Мощность, рассеиваемая на коллекторе, имеет вид:Найдем постоянную составляющую тока базы:Далее необходимо получить сопротивление базового делителя R3, предварительнорассчитав реактивное сопротивление конденсатора С3:Вычислим сопротивления резисторов R1 и R2:Найдем реактивное сопротивление дросселя L1 и его индуктивность:Для определения емкости конденсатора С2 определим емкости Cmin и Cmax:Примем ток делителей напряжения как:Рассчитаем цепочку С1, R3:3.4 Расчет модулирующего устройстваВ качестве модулирующего каскада выступает двухтактный усилитель нижних частотс трансформаторными связями, представленный на рисунке 10. Транзисторы включены посхеме с общим эмиттером с отсечкой коллекторного тока θ = 90 °. Два плеча двухтактногоУНЧ работают попеременно. Такой УНЧ имеет высокий КПД, а трансформаторные связипозволяют согласовать его с источником сигнала и УМ.Рисунок 10 – Принципиальная схема модулирующего устройстваТ.к. плечи усилителя идентичны, расчет производят только одного плеча. При этомнеобходимая выходная мощность делится поровну на оба плеча:По условиям, указанным ниже выбираем транзистор 2Т960А, параметры которого представлены вПриложении Г:где Fв - верхняя частота полезного сигнала (низкочастотного),кГц ГГц25Произведем электрический расчет коллекторной цепи.По формуле (3) найдем амплитуду первой гармоники напряжения ик1 на коллекторе:Uk1kp==9С учетом (4), (5) вычислим напряжение коллекторного питания:По формулам (6) - (9) найдем амплитуду первой гармоники коллекторного тока,постоянную составляющую коллекторного тока, максимальный коллекторный ток,постоянную составляющую тока базы:Выполним расчет энергетических параметров транзистора по формулам (10) - (13).Проведем уточнение параметров генератора при заданном Rое.Амплитуда переменного напряжения на коллекторе:Uk1kp=Полученное значение напряжения Uк1кр соответствует ранее рассчитанному поформуле (3). Пересчет токов по формулам (6) - (9) дает те же результаты.Определим напряжение коллекторного питания по формуле (15):Ek=Из (5) найдем максимальное коллекторное напряжение:Ukmax=По формулам (10) - (12) вычислим Роmах, Ркmах, η:Роmах=Ркmах=Задаемся напряжением смещения (на основании режима работы транзистора): Eб=0,6 ВВычислим ток делителей напряжения:Найдем сопротивления делителей напряжения R10, R12:Определим емкость разделительного конденсатора С15:Рассчитаем цепочку С9, R9:Емкость конденсатора C11 составляет:Из условия симметрии плеч: R6=R12=108,296 Ом, R8=R10=8,114Ом, C7=C15=105,5 нФ.ЗаключениеВ ходе курсового проектирования была разработана структурная и принципиальная схемы радиопередающего устройства с амплитудной модуляцией, так же были рассчитаны отдельные блоки, их основные параметры и элементы в них, а именно:а) Автогенератор, вырабатывающий опорную частоту 17 МГц;б)Синтезатор частот, вырабатывающий частоты в диапазоне 17 МГц – 18,943 МГц с шагом 1,943 МГц;в)Модулятор, обеспечивающий поступление информационного сигнала мощностью 13,92 Вт на УМ;г)Оконечный каскад УМ, увеличивающий мощность сигнала до необходимого уровня;д)Выходная цепь с ослаблением паразитного излучения на 58,202 дБ.Результаты параметров, полученные в ходе расчетов, удовлетворяют техническому заданию курсового проектирования, а рассчитанные элементы блоков радиопередающего устройства обеспечивают необходимые режимы работы всех функциональных узлов.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВСухотин В.В., Устройства генерирования и формирования сигналов проектирование радиопередающего устройства: Учебно-методическое пособие для курсового проектирования - Красноярск: СФУ, 2012. - 49с.Дивеев В.Н., Формирование и передача сигналов: Пособие к курсовому проектированию - М.: МГТУ ГА, 2007. - 60с.Проектирование радиопередатчиков: Учеб. пособие для вузов / В.В.Шахгильдян, М.С.Шумилин, В.Б. Козырев и др.; Под ред. В.В.Шахгильдяна. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2000. - 656 с.: ил.М.С.Шумилин, В.Б.Козырев, В.А.Власов, Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. Учеб. пособие для техникумов. - М.: Радио и связь, 1987. - 320 с.: ил.Проектирование радиопередающих устройств с применением ЭВМ: Учеб. пособие для вузов / О.В.Алексеев, А.А.Головков, А.Я.Дмитриев и д.р.; Под ред. О.В.Алексеева. - М.: Радио и связь, 1987. - 392 с., ил.Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник / Под ред. Б.Л.Перельмана. М.: Радио и связь, 1981Петухов В.М. Биполярные транзисторы средней и большой мощностисверхвысокочастотные и их зарубежные аналоги. Справочник. Т4 - М: КУбК-а, 1997. - 544с.Сост. Алексеева И.Н. В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 109. - М.: Патриот, 1991. - 80с.Справочник по электрическим конденсаторам / М.Н.Дьяконов, В.И.Карабанов, В.И.Присняков и др.; Под общ. Ред. И.И.Четверткова и В.Ф.Смирнова. - М.: Радио и связь, 1983. - 576 с.; ил.ПРИЛОЖЕНИЕ АСправочные данные транзистора 2Т970АЭлектрические параметры:Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером: h2lэ=35.Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером: fтр=1,2 ГГц.Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте: τос=25 пс.Емкость коллекторного перехода: Ск=180 пФ.Емкость эмиттерного перехода: Сэ=2,5 нФ.Обратный ток коллектора: 1кб0=100 мА.Выходная мощность: Рвых=100 Вт.Индуктивность вывода базы: Lб=0,9 нГн.Индуктивность вывода эмиттера: L3=0,2 нГн.Сопротивление утечки транзистора: Ryт=0,12 кОм.Стабилизирующее сопротивление в цепи эмиттера: rэ=0,1 Ом.Сопротивление материала базы: гб=0,4 ОмПредельные эксплуатационные данные.Постоянное напряжение коллектор-эмиттер: Uкэmax=50 В.Постоянный ток коллектора: Iкmах=13 А.Средняя рассеиваемая мощность коллектора: Рк=170 Вт.ПРИЛОЖЕНИЕ БСправочные данные транзистора КТ373АЭлектрические параметры:Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером: h2lэ=100...250.Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером: fтр=300 МГц.Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте: τос=200 пс.Емкость коллекторного перехода: Ск=8 пФ.Емкость эмиттерного перехода: Сэ=20 пФ.Обратный ток коллектора: 1кб0=30 мкА.Предельные эксплуатационные данные.Постоянное напряжение коллектор-эмиттер: Uкэmax=30 В.Постоянный ток коллектора: Iкmах=50 мА.Постоянная рассеиваемая мощность коллектора: Рк=150 мВт.ПРИЛОЖЕНИЕ ВОсновные параметры кварцевого резонатора:Диапазон частот: Δf = 8...30 МГц.Срез пьезоэлемента: АТ.Тип резонатора: герметизированный.Сопротивление КР: rкв=(40...10) Ом.Параметр δ: δ=(8...1,5)•10-3.Отношение (мощность): (5...3,5) • 10-3.Добротность КР: Qкв= (50...100) • 103 Ом.ПРИЛОЖЕНИЕ ГСправочные данные транзистора 2Т960АЭлектрические параметры:Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером: h2lэ=4.Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером: fтр=1,5 ГГц.Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте: τос=12,5 пс.Емкость коллекторного перехода: Ск=120 пФ.Емкость эмиттерного перехода: Сэ=1200 пФ.Обратный ток коллектора: Iк0 = 20 мА.Выходная мощность: Рвых=40 Вт.Индуктивность вывода базы: L6=0,5 нГн.Индуктивность вывода эмиттера: Lэ=0,4 нГн.Сопротивление утечки транзистора: Ryт=1,8 кОм.Стабилизирующее сопротивление в цепи эмиттера: гэ=0 Ом.Сопротивление материала базы: гб=0 ОмПредельные эксплуатационные данные.Постоянное напряжение коллектор-эмиттер: Uкэmax=36 В.Постоянный ток коллектора: Iкmах=7 А.Средняя рассеиваемая мощность коллектора: Рк=70 Вт.