Выбор и обоснование структурной схемы радиопередатчика звукового и телевизионного вещания. Расчет частотного модулятора на варикапе. Определение основных параметров автогенератора. Уменьшение относительной нестабильности несущей частоты радиоканала.
Аннотация к работе
Это обусловлено определяющей ролью передатчиков внедряются новые и новые идеи благодаря которым снижается энергопотребление устройств, повышается качество их работы, надежность, с использованием чип-технологий уменьшаются размеры и стоимость радиосистем передачи и извлечения информации, радиоуправления и т.д. Если информация заключается в амплитуде электромагнитного колебания - то говорят об амплитудной модуляции (или АМ), если же в частоте или фазе - то о частотной (ЧМ) или фазовой (ФМ) модуляции. В наше время широко используются радиостанции, т.е. устройства, сочетающие в себе и радиоприемник и радиопередатчик и способные работать как на прием, так и на передачу в широком диапазоне частот. Передатчики НРС применяются в диапазонах КВ и УКВ для передачи сообщений на небольшие расстояния. Передатчики такого типа проектируются для работы на одной фиксированной частоте или в диапазоне частот.Исходные данные проекта: Полоса модулированных частот 300-3000 Гц. Для определения количества составных частей устройства и определиться с основными требованиями к ним, составляется структурная схема. Это позволяет в значительной степени оптимизировать структуру радиопередающего устройства. Разработка структурной схемы в значительной степени облегчает проектирование, позволяет уже на ранних его этапах продумать основные принципы функционирования устройства. Расшифровка обозначений рисунка 4 приведена ниже.Для того что бы составить функциональную схеме, запишем типичные параметры для блоков из структурной схемы. Так как схема частотного модулятора будет выполнена на транзисторе, то можно предположить, что выходная мощность его будет небольшая (1-5ДБМ). Для модуляции будет использован прямой метод, частота несущей 200Мгц. Типичными значениями затухания в полосе пропускания составляют 0.5-2.2 ДБ. Коэффициент усиления данного каскада, по предварительным расчетам, необходимо чтобы составлял 20 ДБ.Исходные данные для расчета: выходная мощность не ниже 3.5ДБ, частота несущей 200МГЦ, относительная нестабильность частоты порядка 10-5, согласование с выхода на 50 Ом.На рисунке 5 изображена принципиальная электрическая схема с емкостной обратной связью и дополнительной емкостью С3 в индуктивной ветви (схема Клаппа). Во-вторых, она обеспечивает еще одну степень свободы для получения оптимального режима транзистора. автогенератор модулятор радиопередатчик частота Резисторы R1, R2 образуют делитель напряжения для подачи постоянного смещения на базу, Rcm - резистор автосмещения, конденсатор Сбл2 - блокировочный. Цепочка R?KOPCKOP - корректирующая, конденсатор Ссв обеспечивает оптимальное сопротивление нагрузки на выходных электродах транзистора и препятствует прохождению в нагрузку постоянного тока источника питания.Крутизна переходной характеристики транзистора с коррекциейВыбираем ік max = 0,8?ik доп = 24 МА; UK0 = 0,3?uk доп = 4.5 В; Кос = 1; ? = 60°, тогдаВ диапазоне частот 180 ...200 МГЦ оптимальные знаечния индуктивности контура L = 10...Чтобы сопротивление нагрузки R’Н, пересчитанное к выходным электродам транзистора, не снижало заметно добротность контура, примем R’Н ? 3RK ? 239.85 Ом.Для уменьшение относительной нестабильности выбрали следующие значения ТКЕ: для , для , для , для , для)Выбираем варикап КВ117А. Зависимость емкости варикапа от напряжения показана на рисунке 10. Чтобы смещение на варикап можно было подавать от источника коллекторного питания транзистора Епит=4.5 В, выбираем постоянное смещение на варикапе, близкое к этой величине.Для обеспечения уровня внеполосного излучения-45ДБ, выберем полосовой фильтр SXBP-150 . Эксплуатационные параметры представлены ниже. Полоса пропускания данного фильтра по уровню-3ДБ составляетДля предотвращения прохождения отраженных волн на выход оконечного каскада включим в схему ферритовый вентиль. Так как выходная мощность 5Вт и падение на ферритовом вентиле 0.5 ДБ то мощность у ферритового вентиля должна быть не ниже 10 Вт.Усилитель собран на одном транзисторе по схеме с общим эмиттером. Эквивалентная схема усилителя с общим эмиттером для токов и напряжений первой гармоники представлена на рисунке 2.1 По условию мощность на антенне должна составлять 10Вт. Мощность, развиваемая эквивалентным генератором 10.5 Вт Для данного усилителя подходит транзистор КТ909А.В качестве входной согласующей цепи выберем цепь, которая состоит из двух Г-образных цепей. Схема согласующей цепи представлена на рисунке 3.2. Схема входной согласующей цепи Эквивалентная схема согласующей цепи представлена на рисунке 3.2. Эквивалентные сопротивления первого Г-образного контура: Добротность второго звена: Эквивалентные сопротивления второго Г-образного контура: Общее эквивалентное параллельное сопротивление: Находим номиналы элементов схемы: Возьмем значения емкостей по номинальному ряду: Полученная входная согласующая цепь представлена на рисунке 3.3.В качестве выходной согласующей цепи выбираем П-образную цепь, которая будет состоять из двух Г-образных цепей. Схема П-образной цепи показана на рисунке 3.4.