Разработка радиопередатчика - Контрольная работа

Поэтому передатчик должен обладать следующими качествами: быть достаточно простым и надежным в использовании, иметь достаточно низкие массогабаритные характеристики, иметь продолжительный ресурс работы и возможность замены элементов питания.Исходя из требований к передатчику, выбираем наиболее простую и экономичную в реализации схему: один генератор, умножительные и усилительные каскады. Частотную модуляцию будем осуществлять простым в реализации прямым методом, когда изменение частоты производится в задающем генераторе. Т.к. заданы высокие требования к допустимой нестабильности частоты , в качестве задающего генератора будем использовать автогенератор с кварцевым резонатором, в котором кварц работает на основной гармонике. Поэтому для получения на выходе заданной частоты fвых=310 МГЦ будем использовать каскады умножения частоты. Использование транзисторных умножителей частоты позволяет, как повысить частоту (и девиацию частоты) в "n" раз, так и увеличить мощность входного сигнала, но с ростом коэффициента умножения частоты "n" падает выходная мощность и КПД, поэтому возьмем два каскада умножения частоты на 2 и на 3.Расчет начинаем с выходного усилительного каскада, т.к. он обеспечивает необходимую выходную мощность передатчика: Рвых=1.3 Вт. Исходные данные берем из предварительного расчета структурной схемы: радиопередатчик транзистор автогенератор частотаРвых1=1.625 Вт на рабочей частоте f=310 МГЦ для граничного режима работы.Постоянные составляющие коллекторного, базового и эмиттерного токов: 4. Мощности, потребляемые от источника коллекторного питания и рассеиваемая на коллекторе транзистора: Рассеиваемая мощность меньше допустимой, транзистор выбран правильно: 6.Дополнительной сопротивление в базовой цепи: Так как , то в реальной схеме можно не ставить сопротивление , но оно остается в расчетных формулах. Максимальное обратное напряжение на эмиттером переходе: Условие выполняется и Rд не надо уменьшить.Блокировочная индуктивность, развязывающая цепь источника питания по высокой частоте: 3.Требуется согласовать выходное сопротивление транзистора УМ по первой гармонике Rн1 = 50(Ом) и входное сопротивление транзистора оконечного каскада . Т.к. согласовываем каскад мощного усилителя (возбуждение током) с малым входным сопротивлением и , то можно использовать простую входную ВЧ цепь, представляющую ячейку ФНЧ Г-образного реактивного четырехполюсника, его эквивалентная схема представлена на рисунке: Обозначим: R1=R`н1=50 (Ом), R2= rвх1, X2= хвх1.Находим действующее сопротивление: , проверяем выполнение условия иначе, согласование было бы невозможным. Определим реактивные сопротивления: 3. Определяем реактивное сопротивление: 5. Находим последовательное реактивное сопротивление П-цепи: .Приняв частоту fкв=f, выбираем КР желательно с меньшим значением rкв*Со и выписываем его справочные параметры: Тип резонатора Частота FKB, Мгц Сопротивление RKB, Ом Статическая емкость СО, ПФ Добротность QKB Допустимая мощность рассеяния РКВ_ДОП, МВТ Колебательная мощность генератора с КР невелика, поэтому АГ будем выполнять на маломощном транзисторе КТ306Б, с граничной частотой . Для расчета выбираем схему частотно модулируемого автогенератора с кварцем, включенным в контур: Схема с КР в контуре удобна тем, что возбуждение может происходить как на основной частоте, так и на механических гармониках. Так же схема позволяет включить в колебательный контур варикап, для осуществления прямой частотной модуляции. Определим мощности, рассеиваемые на кварце и отдаваемая транзистором: возьмемРассчитываем параметры колебательной системы АГ (при условии самофазирования): 1) Сопротивление ветвей контура: 2) Емкости контура: 3) Эквивалентное реактивное сопротивление КР с учетом резистора R: Тогда сопротивление плеча контура между коллектором и базой: 4) Оценим индуктивность: для этого возьмем характеристическое сопротивлениеПараметры режима работы транзистора: 1) Постоянная составляющая и первая гармоника коллекторного тока:

2) Постоянная составляющая тока базы:

3) Амплитуда напряжения возбуждения:

Модуль коэффициента обратной связи:

4) Амплитуда коллекторного напряжения:

5) Напряжение смещения на базе:

6) Мощности, потребляемая в цепи коллектора, колебательная и рассеиваемая транзистором:Параметры цепи элементов питания и смещения: 1) Выбираем значения сопротивлений Rэ и Rб из соотношений: и 2) Напряжение источников коллекторного питания: 3) Начальное напряжение смещения: 4) Сопротивление делителя в цепи питания базы: Ток делителя выбирается из соотношенияДля осуществления частотной модуляции в АГ будем использовать варикап КВ109В с параметрами: Тип варикапаа Q Возьмем показатель , зависящий от технологии изготовления варикапа. Для максимального изменения емкости варикапа величину целесообразно принимать из соотношения : В режиме запертого p-n перехода емкость варикапа СВ зависит от напряжения модулирующего сигнала.

Содержание

Постановка задачи (задание)

Введение

1. Выбор и обоснование структурной схемы

2. Расчет выходного усилителя мощности

2.1 Расчет электронного режима транзистора

2.1.1 Коллекторная цепь

2.1.2 Базовая цепь

2.2 Расчет элементов схемы усилителя и согласующих цепей

2.2.1 Расчет цепей питания

2.2.2 Расчет входной согласующей цепи

2.2.3 Расчет выходной согласующей цепи

3. Расчет кварцевого автогенератора

3.1 Выбор кварцевого резонатора и транзистора

3.2 Расчет параметров колебательной системы АГ

3.3 Расчет параметров режима работы транзистора

3.4 Расчет параметров элементов цепи питания и смещения

3.5 Расчет варикапа

3.6 Расчет элементов цепи генератора

4. Расчет умножителя частоты

4.1 Выбор типа транзистора и расчет его режима работы

4.2 Расчет элементов схемы

5. Описание конструкции

1. Постановка задачи (задание)

Радиопередатчик с ЧМ

1. Назначение устройства: связной.

2. Мощность: Рвых=1,3 Вт

3. Диапазон волн (частот): fвых=310 МГЦ

4. Модуляция ЧМ

5. Место установки: носимый

6. Нестабильность частоты

7. Сопротивление нагрузки: 50 Ом

8. Питание батарейное.

Структурная схема