Расчет параметров функциональных узлов передатчика. Разработка аналогового и цифрового входного устройства, балансного модулятора, аттенюатора и сумматора, тракта промежуточной частоты и пр. Электрический расчет оконечного каскада усилителя мощности.
Аннотация к работе
В настоящее время радиопередающие устройства получили широкое распространение. Они находят применение в радиосвязи, в РЛС, в сотовой телефонии, в охранных сигнализациях, в телевидении и радиовещании т.д. Непрерывно внедряются новые и новые идеи, благодаря которым снижается энергопотребление устройств, повышается качество их работы, надежность. 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.Н3Е модуляция осуществляется следующим образом: аналоговый сигнал поступает через буферный усилительный каскад на усилитель с логарифмической амплитудной характеристикой, далее на полосовой фильтр, аналоговый ключ и усилитель, с выхода которого на НЧ-вход балансного модулятора (БМ). Сигнал с выхода БМ поступает на входы двух полосовых фильтров, каждый из которых подавляет побочные гармоники спектра сигнала, а один из которых давит левую боковую. Затем сигналы с выходов полосовых фильтров идут на аналоговый ключ, и один из выбранных сигналов, в нашем случае ОМ сигнал, поступает на вход сумматора. Затем, сигнал с выровненными фронтами поступает на вход низкочастотного RC - генератора и идет на вход аналогового ключа, а затем, через усилитель, идет на НЧ - вход БМ, в который, в свою очередь, приходит сигнал с ГПЧ. Сигнал с выхода БМ поступает на входы двух полосовых фильтров, каждый из которых подавляет побочные гармоники спектра сигнала, а один из которых давит левую боковую.Расчет параметров функциональных узлов передатчика сведем к расчету выходной мощности оконечного усилителя с учетом затухания на ВКС и частот генераторов. КПД ВКС получим, используя формулу для добротности Q: Причем КПД ВКС: Оценим необходимый коэффициент усиления усилительных каскадов на выходе передатчика. Для этого оценим мощность на выходе преобразователя частоты. Таким образом, коэффициент усиления будет равен: Требуемый коэффициент усиления на заданных частотах получим с помощью одного каскада усилителя напряжения и двух каскадов усилителя мощности с К1 = 15, Кр2 = 10, Кр3 = 2.Для разработки электрической принципиальной схемы потребуются: - кварцевый автогенератор; буферный каскад; усилитель напряжения; балансный модулятор; усилитель с логарифмической амплитудной характеристикой (ЛАХ);Учитывая простоту и удобство проектирования, было принято решение строить входное устройство на операционных усилителях. Данная микросхема представляет собой операционный усилитель средней точности с транзисторами на входе со сверхвысоким усилением, с малыми входными токами, с внутренней частотной коррекцией и схемой защиты выхода от короткого замыкания. Схему эмиттерного повторителя берем стандартную (Рисунок 4.1.1), подключение ведем с учетом цепи балансировки на контактах 3, 9. Схему для усилителя с ЛАХ возьмем из [4 c. Операционные усилители выберем К140УД8А, т.к. они имеют на выходе полевые транзисторы с p-n переходом и р-каналом, с внутренней частотной коррекцией и малыми входными токами.Информационный сигнал попадает на импульсный усилитель. Принципиальная схема представлена на рисунке 4.2.1. Транзисторы необходимо использовать, входящие в состав микросборок,VT1и VT5 - КТС303-2. Сигнал подается на не инвертирующий вход ОУ и задает пороги переключения схемы.Генератор промежуточной частоты состоит из автогенератора с кварцевой стабилизацией частоты, истокового повторителя и усилителя напряжения. Основным требованием технического задания, относящимся к автогенератору, является относительная нестабильность частоты. Удобнее всего взять схему емкостной трехточки, так как меньшее количество индуктивностей упрощает разработку автогенератора. Принципиальная схема автогенератора представлена на рисунке 4.3.1 Для соединения автогенератора с последующими каскадами применен истоковый повторитель ввиду относительно малой крутизны, а также высокого полного сопротивления предпочтительнее перед эмиттерными повторителями.В курсовом проекте выбран метод амплитудной модуляции, поэтому сигнал промежуточной частоты и модулирующий сигнал, необходимо подавать на балансный модулятор. БМ построен по типу преобразователя частоты, в качестве которого выступает мостовой смеситель на диодах.Аттенюатор служит для подавления несущего колебания до нужного уровня, что соответствует выбору режима работы с однополосной модуляцией. Его принципиальная схема приведена на рисунке 4.5.1.После осуществления АМ необходимо перейти на более высокую частоту, а именно, с частоты генерации 22 МГЦ на 66 МГЦ. Для этой цели был разработан утроитель частоты, показанный на рисунке 4.6.1. Транзистор можно выбрать аналогично предыдущему каскаду - КТ606А. В качестве преобразователя частоты выступает мостовой смеситель на диодах (рисунок 4.4).Синтезатор частоты с ФАПЧ принято решение строить на микросхеме. Для правильного ее выбора необходимо произвести расчеты пределов изменения коэффициентов деления и .
План
Оглавление
Введение
1. Выбор и обоснование структурной схемы передатчика