Разработка структурной схемы передатчика. Расчет максимального режима генератора выходной степени. Оценка максимального режима предвыходного и предварительного усилителей мощности. Определение ограничителя амплитудной модуляции. Выбор элементов детектора.
Аннотация к работе
Расчет максимального режима генератора выходной ступени 2.1 Расчет выходной колебательной системы передатчика Расчет максимального режима предвыходного усилителя мощности Расчет максимального режима предварительного усилителя мощности Расчет кпд выходной ступени передатчика в режиме средней мощностиОсновные требования к передатчикам содержат указания о назначении и условиях эксплуатации, его мощности, диапазоне рабочих частот, видах модуляции. Эксплуатация передатчика на борту подвижного объекта (судна) должна соответствовать определенной температуре окружающего воздуха ( 15… 30С в стационарных условиях,-50... 5ОС в полевых условиях), влажности, вибрации и другим внешним условиям. Влажность, наличие в окружающем воздухе брызг воды (особенно морской) обуславливают требования к герметизации аппаратуры, выбору влагостойких деталей и коррозионностойких конструктивных материалов или защитных покрытий (механическая прочность и др.) На основе действующего государственного стандарта (ГОСТ 51742-2011 Технические требования к передатчикам) основные технические требования к разрабатываемому передатчику сводятся к следующему: 1.2.1. В симплексном режиме работы передатчика переключены с приема на передачу осуществляются нажатием ключа или тангенты микрофона.Для выбора усилительного элемента в выходном каскаде, исходя из данной мощности РА , находим максимальную мощность , которая определяется выражением: (2.1) где: - коэффициент полезного действия колебательной системы. Для получения этой мощности используем 6 транзисторных сборок 2П928Б с общей паспортной мощностью 1500 Вт Зная коэффициент усиления по мощности и мощность выходной ступени, найдем мощность предвыходного каскада : .Выходной каскад работает в режиме усиления модулируемых колебаний (УМК). Мощность, которая приходится на один транзистор, 119 Вт. Расчет ведется на один транзистор одного плеча двухтактной схемы(n=1) Потребляемая мощность и мощность потерь на стоке: Электронный коэффициент полезного действия генератора: . Расчет СМХ и нелинейных искажений ведется на ПЭВМ с помощью программы UMPE на мощность, которая приходится на один транзистор 2П928Б Р= 96 Вт.Собственное затухание катушек индуктивности =.0070 Волновое сопротивление фидера (Ом) = 75 Сопротивление анодной нагрузки (Ом) = 23.6Расчет ведется по аналогичным формулам как и в пункте 3 одного плеча двухтактной схемы на мощность 28,6Вт,схема приведена на рисунке 4.1. Рисунок 4.1 - Принципиальная схема предвыходного каскада Максимальный коэффициент использования стокового напряжения: . Пиковое напряжение на стоке: .Расчет ведется по аналогичным формулам, как и в пункте 3 и 4, на мощность 2,5 Вт. Поскольку мощность усилителя меньше 10 Вт, угол отсечки выбираем [2]. Максимальный коэффициент использования стокового напряжения: .(5.1) Пиковое напряжение на стоке: .К1432УД1 А операционный усилитель с токовой обратной связью,обеспечивающий большую скорость нарастания выходного напряжения и широкую полосу пропускания. Основные электрические характеристики: 1 Полоса пропускания (-3DB),МГЦ 2 Скорость нарастания выходного напряжения,В/мкс 1000 Принципиальная схема ограничителя приведена на рисунке 4.1 Поскольку напряжение питания микросхемы 15 В, а источник питания 20 В, напряжение питания понижаем с помощью стабилитрона, тип 2С162А2.Детектор выполнен на микросхеме К157ДА1 Рисунок 5.1 - Детектор К157ДА1 Основные электрические параметры микросхемы К157ДА1 Коэффициент усиления по напряжению 7... Потребляемый ток в отсутствие сигнала (по двум каналам), МА не более 1,6Модулятор строим по схеме усилителя класса D с широтно-импульсной модуляцией. Схема модулятора приведена на рисунке 8.1. в качестве ключа используется микросборка 2П928Б с параллельным включением транзисторов Рисунок 8.1 - Модулятор. , (8.1) где ток потребляемый одним транзистором предвыходного каскада. Остаточное напряжение на стоке одного транзистора модулятораГенератор тактовой частоты собирается совместно с интегратором на операционном усилителе LF347AJ. Генератор собран по схеме с несимметричным питанием источника 24В. Схема широтно-импульсного модулятора (ШИМ) представлена на рисунке 9.1. поскольку питание ОУ выполнено по несимметричной схеме, смещение на этом ОУ задается делителями R12, R13; R15, R16, причем R16-резистор, позволяющий устанавливать уровень ограничения и тем самым, регулировать скважность выходного сигнала. Треугольное напряжение поступает на инвертирующий вход ОУ DA1.3 на резистор R14. Регулирующий сигнал поступает с потенциометра с R11 через емкость С8 на инвертирующий вход ОУ DA1.3 требуемый уровень сигнала устанавливается транзистором R11.Емкость конденсатора С8 выбирается из условия Так как входное сопротивление ОУ составляет 1-2 МОМ, зададимся (9.2.3) выберем Емкость конденсатора С5 выбирается из условия Найдем величину сопротивления делителей R3 R6 из условия: (9.2.5) где Uвх-напряжение на выходе ОУ DA1.1(на выходе ШИМ);Выбираем частоту среза фильтра (10.2) Найдем вспомогательный коэффициент q по формуле: (10.