ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Рассчитать радиопередатчик связной с АМ-модуляцией по следующим
параметрам:
1.Рабочая частота 2 МГц
2.Выходная мощность 15 Вт
3.Относительная нестабильность
4.Источник питания 127 / 220. В
1.Введение.
Радиопередающими называют устройства, предназначенные для
выполнения двух основных функций – генерации электромагнитных колебаний
высокой частоты или сверхвысокой частоты и их модуляции в соответствии с
передаваемым сообщением. Радиопередающие устройства входят в состав
радиокомплексов, содержащих, кроме того, антенны, радиоприёмные и
различные вспомогательные устройства. При проектировании задают
параметры, которым должен удовлетворять радиопередатчик. Основными из
них являются выходная мощность на рабочей частоте или в диапазоне
частот; относительная нестабильность частоты; вид и параметры модуляции.
2.Структурная схема РП.
В состав Р.П. входят:
Автогенератор с кварцевой стабилизацией.
Предварительный усилитель высокой (радио) частоты.
Усилитель мощности
Амплитудный модулятор.
Антенна.
Расчет Р.П. начнём с усилителя мощности.
3. Усилитель мощности.
Усилитель мощности (УМ) – один из основных каскадов РП; он
предназначен для усиления мощности высокочастотных электромагнитных
колебаний, возбуждаемых в задающем автогенераторе, путём преобразования
энергии постоянного электрического поля в энергию электромагнитных
колебаний. Следовательно, в состав УМ должен входить элемент, способный
производить подобное преобразование. Эти элементы называют активными
элементами (АЭ). В качестве АЭ в РП наиболее часто применяют биполярные
и полевые транзисторы, иногда генераторные диоды (лавинно – пролетные,
диоды Ганна).
В состав УМ (рис.1) помимо АЭ входят согласующие цепи, а также
цепи питания и смещения. На вход усилителя поступают электромагнитные
колебания частоты f от предшествующего каскада, называемого
возбудителем. Нагрузкой УМ является входное сопротивление последующего
каскада либо линии, ведущей к антенне.
Рис.1. Структурная схема усилителя мощности.
3.1 Расчёт усилителя мощности на биполярном транзисторе.
Требуется рассчитать режим работы транзистора в схеме с ОЭ с мощностью
первой гармоники равной 15 Вт на частоте 2 МГц.
Выберем транзистор КТ903А. Его параметры:
Ф.
Порядок расчёта режима работы БПТ.
3.1.2 Расчёт принципиальной схемы УМ.
Eп.
R1
C3
L2
L3 C5
Выход
C1 L1
Вход
C2 R2
C4 С6
Схема №1. Принципиальная электрическая схема УМ.
Выходная согласующая цепь:
Входная согласующая цепь:
Таблица №1.
Элемент Номинал Ед. измерения
R1 41 Ом.
R2 43 Ом.
C1 0.8 мкФ
C2 25 нФ.
C3 0.8 мкФ.
C4 3 нФ.
C5 0.8 мкФ.
С6 3 нФ.
L1 93 мкГн.
L2 2.7 мкГн.
L3 2 мкГн.
4. Расчёт предварительного усилителя.
Предварительный усилитель выполнен на транзисторе КТ911А. Расчёт режима
и принципиальной схемы
Еп
С1 R1
L1
L2
С2 R2
Схема№2. Принципиальная электрическая схема предварительного усилителя.
4.1 Расчёт электрического режима транзистора большой мощности КТ911А.
Его параметры:
По формулам п.3.1.1 и п.3.1.2 рассчитаем режим работы и принципиальную
схему.
Расчёт цепи согласования L2C3:
Таблица №2
Элемент Номинал Ед. Измерения
R1 1.8 кОм.
R2 1.82 кОм.
C1 0.8 мкФ.
C2 0.6 нФ.
L1 67 мкГн.
L2 45 мкГн.
5.Автогенератор.
Автогенератор – это источник электромагнитных колебаний, колебания в
котором возбуждаются самопроизвольно без внешнего воздействия. В
радиопередатчиках автогенераторы применяются в основном в качестве
каскадов, задающих несущую частоту колебаний. В зависимости от типа АЭ
различают транзисторные и диодные автогенераторы. Идея создания
транзисторного автогенератора основана на том, чтобы обеспечить режим
транзистора приблизительно такой же,
как в УМ. При этом на вход транзистора подаются колебания не от внешнего
источника, а из собственного резонатора через цепь обратной связи.
Главное
свойство резонатора – колебательный характер переходного процесса.
Простейший резонатор – это колебательный контур.
, что можно обеспечить, применяя кварцевые резонаторы.
5.1 Структурная схема автогенератора с кварцевой стабилизацией.
к нагрузке
5.2 Расчёт автогенератора с кварцевой стабилизацией.
Rбл
Ссв
R1
С2
Сбл1 R2 С1 Rсм Сбл2
Схема№3. Принципиальная электрическая схема кварцевого автогенератора.
Выберем в качестве АЭ транзистор КТ331А. Его параметры:
Расчёт произведём по указанным ниже формулам.
Расчёт кварцевого резонатора.
Элемент Номинал Ед. Измерения
R1 4.66 кОм.
R2 1 кОм.
Rсм 873 Ом.
Rбл 4.2 кОм.
С1 0.05 мкФ.
С2 1.1 мкФ.
Ссв 385 пФ.
Сбл1 0.8 мкФ.
Сбл2 900 пФ.
6.Модулятор.
Модулятор – это каскад радиопередатчика, в котором
осуществляется модуляция высокочастотных колебаний в соответствии с
передаваемым сообщением. Как известно, модуляцией в радиотехнике
называют процесс управления одним из параметров высокочастотного
колебания
– мгновенная фаза колебания.
, получим амплитудную модуляцию.
Структурная схема модулятора изображена на Рис.2.
Преобразование спектра, которое происходит при модуляции, возможно в
нелинейных системах либо в линейных системах с переменными параметрами.
В качестве НЭ используют п/п диоды и транзисторы.
Рис.2. Структурная схема модулятора.
6.1.АМ – модуляция изменением напряжения питания.
Выходной ток АЭ зависит от напряжения на коллекторе, особенно сильна
эта связь в перенапряжённом режиме. Поэтому можно осуществлять АМ –
модуляцию, изменяя напряжение на коллекторе. В данном случае
модулирующий сигнал вводят в цепь питания АЭ и напряжения питания
(рис.3.)
амплитуда НЧ колебаний.
Вход НЧ
Рис.3. Функциональная структурная схема АМ – модулятора при модуляции
напряжением
питания.
Расчёт электрического режима.
Еп1
R1
Cбл
Вход НЧ
R2
Еп2
Выход
Вход ВЧ
Схема№4. Принципиальная электрическая схема АМ – модулятора при
модуляции напряжением питания.
Расчёт произведём по формулам пункта 3.1.1.
В качестве предварительного УНЧ применим каскад, выполненный на
микросхеме К174УН9 с типовой схемой включения (рис.4.).
напряжение
питания
+ 100мк 0.1мк
10мк 1
1000мк
+ 8
16 +
Выход
Вход
10
11
220 0.1мк
500мк 4
+
2 1
Выходная мощность ……………….5,5 Вт.
Чувствительность входа……………20 мВ.
Напряжение питания……………..16,5 В.
Потребляемый ток…………………..60 мА.
Список используемой литературы:
Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах.
Авторы: Б.Е. Петров, В.А. Романюк
Проектирование радиопередатчиков.
Под редакцией В.В. Шахгильдяна
Схемы устройств формирования радиосигналов.
Авторы: А.И. Александров, М.П. Кевлишвили
Справочник по транзисторам.
Каталог по транзисторам и интегральным схемам.
PAGE 10
PAGE 17
G
П.У.
У.М.
А.М.
АЭ
Входная согласующая цепь
Цепь смещения
Цепь питания
Выходная согласующая цепь
Согласующая
цепь
Кварцевый
резонатор
АЭ
Входная
согласующая цепь несущей частоты
НЭ с цепями смещения и питания
Выходная согласующая цепь
Входная согласующая цепь сигнала
АЭ
Цепь смещения
Выходная согласующая цепь
Цепь питания
К174УН9
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
