Министерствообщего и профессиональногообразованияРоссийскойФедерации

УГТУ- УПИ им. С.М. Кирова

Кафедрарадиопередающих

устройств

Пояснительнаязаписка к курсовомупроекту

Проектированиеоднополосного

связногопередатчика

Студент:Бурнев Б.В.

Группа: Р-478

Преподаватель: Булатов Л.И.

Екатеринбург,2000

Анотация

В курсовойработе рассматриваютсявопросы проектированиясвязного передатчикас ОБП, перестраиваемогов диапазонечастот 45 .... 50 МГц.Приведенысхемная реализацияузлов передатчикаи расчет принципиальныхсхем некоторыхиз них.

Содержание

1.Условныеобозначения..........................................................................4

2.Введение...................................................................................................5

3. Расчетнаячасть.

3.1 Расчетструктурнойсхемы.................................................................7

3.2 Расчетоконечногокаскада.................................................................10

3.2.1 Расчетколлекторнойцепи..........................................................10

3.2.2 Расчетвходной цепи...................................................................13

3.3 Расчетфильтра нижнихчастот..........................................................16

3.4 Предварительныйусилительмощности............................................18

3.5 Расчетперестраиваемогогенератора.

3.5.1 Расчетработытранзистора...........................................................20

3.5.2 Расчетэлементовколебательногоконтура.................................21

3.6Формированиеоднополосногосигнала..............................................24

4. Импульсныйисточникпитания................................................................27

5. Расчеттоков в ветвяхи напряженийна узлах ОК иФНЧ......................30

Заключение......................................................................................................32

Списоклитературы.........................................................................................32

6.Приложение.................................................................................................33

1. Условныеобозначения

БМ – балансныймодулятор;

ОК – оконечныйкаскад;

ПФ – полосовойфильтр;

ФНЧ – фильтрнижних частот;

ГУН – генераторуправляемыйнапряжением;

ПГ – перестраиваемыйгенератор;

ПЧ – промежуточнаячастота;

УПЧ – усилительпромежуточнойчастоты;

УНЧ – усилительнизкой частоты;

Г – генератор;

ДПКД –делитель, спеременнымкоэффициентомделения;

ФАПЧ –фазовая автоподстройкачастоты;

УЭ – управляющийэлемент;

КГ – кварцевыйгенератор;

АМ – амплитуднаямодуляция;

БТ - биполярныйтранзистор;

ОЭ – общийэмиттер;

ОБ – общаябаза;

КР – кварцевыйрезонатор.

2. Введение

В проектерассматриваетсярасчет связногорадиопередатчикас однополосноймодуляцией(ОБП). Такой видмодуляцииявляетсяразновидностьюамплитудноймодуляции.Известно, чтодвухполоснаяАМ обладаетвысоким удельнымрасходом мощности,посколькуосновная мощностьсигнала сосредоточенана несущейчастоте и лишьмалая ее часть - в боковыхлепестках, также сигнал АМзанимает широкуюполосу спектра(f_AM= 2f_B,где f_B– верхняя частотамодулирующегопроцесса).Энергетическиболее выоднабаланснаямодуляция (БМ),представляющаясобой АМ сподавлениемнесущей.

При БМ напередачу сообщениязатрачиваетсявся мощностьпередатчика,что и обуславливаетее высокуюэнергетическуюэффективность.

Болееэкономичнойпо занимаемойполосе частотявляется однополоснаямодуляция,ширина спектраОБП f_ОБП= f_B,что в два разаменьшеполосысигналов АМи БМ, при сохранениивысокой энергетической эффективности.Данный видмодуляции можнотрактоватькак переносспектра сообщенияиз областинизких частотв область высокихчастот.

НедостатокОБП сигналазаключаетсяв том, что дляточного восстановлениясообщения наприемной стороне необходимоформированиеопорного колебания,частота и фазакоторого должныточно совпадатьс частотой иначальной фазойнесущей. Однако,при ОБП несущаяв спектре сигналаотсутствует,что приводитк искажениямсообщения приего восстановлении.При передачеречевых сообщенийдопустиманекотораярасстройкапо частоте (додесятков герц)между опорнымколебаниеми нсущей [8]без снижениясуществующегокачества принятогоречевого сигнала.Это позволяетформироватьопорные автономнымгенератороми не передаватьсигнал несущей.

В силуперечисленныхвыше причинОБП широкоприменяетсяв системахпередачи речевыхсигналов, авопросы связанныес проектированиеми применениемрадиопередатчиковс однополосноймодуляциейвесьма актуальны.

Кроме того,представляютсамостоятельныйинтерес методыформированиясигнала ОБПи схемные решения,их реализующие.

3. Расчетнаячасть.

3.1Расчетструктурнойсхемы.

По проектномузаданию требовалосьрасчитатьсвязной однополосныйпередатчиксо следующимипараметрами:

Диапазонрабочих частот 45-50 МГц
Мощность2.5Вт
Сопротивлениефидера50 Ом
Подавлениевнеполосныхизлучений 40дБ
Питание отаккумуляторов 12 В
Относительнаянестабильностьчастоты

Началомпроектированияслужит составлениеструктурнойсхемы передатчика,согласно которой,потом рассчитываютсяотдельныекаскады передатчика.За основу былавзята стандартнаяструктурапередатчика,а количествои назначениеотдельныхкаскадов выбиралосьсогласно требованиямтехническогозадания, следующимобразом:

Требуемаянестабильностьчастоты

,учитывая, чтотакую стабилизациючастоты можнополучить только при кварцевойстабилизации,необходимопостроитькольцо ФАПЧ,с включеннымв негодля стабилизациичастотыкварцевымгенератором.

Тип сигналапередатчика - однополосный,поэтому требуетсявключать всхему балансныймодулятор. При фазокомпенсационномметоде формированияОБП сигнал смикрофона исигнал с генератораопорной частотыподаются надва входа БМ,на один входнапрямую, а навторой входчерез фазовращатель.В результатена выходе сигналНБП приходитв противофазеи взаимокомпенсируется,и остаетсятолько удвоенныйсигнал ВБП.Поэтому прифазокомпенсационномметоде достаточноиспользоватьодин балансныймодулятор. Прифильтровомметоде сигналНБП отфильтровывается,а получитьфильтр, которыйпозволял бына частотепередатчикаотфильтроватьполосу частот,равную ширинеречевого спектра,невозможно,поэтому требуетсяформированиеПЧ. Промежуточныечастоты и параметрыфильтров навыходе БМ подбираютсятаким образом,что бы комбинационныечастоты и высшиегармоники непопали в диапазонрабочих частотпередатчика.Для того, чтобы выполнитьвсе указанныетребования,при проектированиипередатчикас фильтровымметодом формированияОБП, потребуетсятри балансныхмодулятора.Проектируемыйпередатчикдолжен иметьперестройкув диапазонечастот, поэтомуфазокомпенсационныйметод не подходит,т.к. очень сложнореализоватьфазовращатели,работающиев диапазонечастот. Вследствиевышеизложенныхпричин нужноиспользоватьфильтровойметод [1],а значит схемабудет содержатьтри балансныхмодуляторас фильтрамина их выходах. На вход каждогобалансногомодулятораподавать сигналнесущей промежуточнойчастоты, а значиттребуетсяпроектированиедвух генераторовпостояннойчастоты (навход третьегоБМ подаетсясигнал состабилизированного генераторауправляемогонапряжением).

Выходнаямощность передатчикаР=2,5 Вт, а максимальнаямощность, на которую можетработать микросхемана которойсобран БМ –3035мВт, а значиттребуетсяусиление надва порядка.Такой коэффициентусиления невозможнополучить тольков оконечном каскаде, а значиттребуется ещедва или триусилительныхкаскада. Оконечныйкаскад обязательнотребуетсясогласоватьс фидером антенны,для этого ставитсясогласующаяцепь. Для того,чтобы не допуститьпопаданиегармоник сигналав антенну необходимо перед антеннойустановитьфильтр нижнихчастот. Структурнаясхема, построенная по результатамвсех изложенныхумозаключенийпоказана вприложении.

игналс выхода микрофонапопадает наБМ1, на второйвход которогоподается сигналс кварцевогогенераторас частотой 500кГц, на выходеБМ1 полосовымэлектромеханическимфильтромотфильтровываетсясигнал верхнейбоковой полосы,далее вторымБМ сигнал ОБПпереноситсяза пределыдиапазонаперестройкипередатчика,на частоту 85,5МГц, полученныйсигнал на БМ3с помощью ГУНа переноситсяв заданныйдиапазон частот.Далее от сигналаотфильтровываютсясигналы гармоникфильтром нижнихчастот, полученныйсигнал усиливаетсяв оконечномкаскаде и, черезцепь согласованияпопадает вантенну.

Для стабилизациичастоты перестраиваемыйгенераторстабилизируетсячерез кольцоФАПЧ от кварцевогогенератора.Установкойкоэффициентаделения ДПКД,установленногона выходе ПГ,задается частотаколебаний ПГ,и, соответственночастота сигналапередатчика.

3.2 Расчетоконечногокаскада.

Для получениязаданной мощностина выходе, расчетначинают с ОК.Для реализациисхемы выбранВЧ транзисторсредней мощности2Т921А,параметрыпредставленыв Таблице1.

Таблица1

Параметрыстатическихидеализированныххарактеристик

Высокочастотныепараметры

r_н,Ом

r_б,Ом

r_э,Ом

R_у.э, Ом

₀

f_t, МГц

С_к,пФ

С_э,пФ

_к, пс

L_Э,нГн

L_б, нГн

L_К, нГн

3,4

0,6

>200

10...80

90...300

40...50

300...450

3,5

Допустимыепараметры

Тепловые

Энергетические

U_кб.доп, В

U_кэ.доп, В

U_бэ.доп, В

I_к0.доп, А

I_б0.доп, А

Диапазонрабочих частот

t_п.доп

C

R_пк,

C/Вт

Р_н,

Вт

Е_к,

Схемавключения

3,5

КВ...УКВ

150

>12,5

ОЭ

Электрическийрасчет режимаработы транзисторасостоит из двухэтапов – расчетколлекторнойцепи и расчетвходной цепи.Расчет проводилсяпо методике,изложеннойв [6]

3.2.1Расчетколлекторнойцепи

Расчетколлекторнойцепи ведетсяпри заданноймощности Р₁+ 10%(на потери вцепи согласованияи фильтре) изаданном напряжениипитания 12В.

Амплитудапервой гармоникинапряженияU_k1на коллекторе.

;

Максимальноенапряжениена коллекторе.

;

Амплитудапервой гармоникиколлекторноготока.

;

Постояннаясоставляющаяколлекторноготока

;

Максимальныйколлекторныйток.

;

Максимальнаямощность,потребляемаяот источникапитания

;

КПД коллекторнойцепи.

;

Номинальноесопротивлениеколлекторнойнагрузки

Из результатоврасчета видно,что транзисторнедоиспользуетсяпо мощности,у схемы низкийКПД и выходноесопротивлениениже желаемого(равноговходномусопротивлениюфидера антенны)в 5 раз. Увеличениемнапряженияпитания можнодобиться увеличенияиспользованиятранзисторапо мощностии, как следствие,увеличитсяКПД цепи, а также можно добиться,что бы выходноесопротивлениеОК совпало свходным сопротивлениемфидера антенны,тогда можноисключить изсостава передатчикацепь согласованияОК с нагрузкой.Перерасчетпо заданномувыходномусопротивлениюR_ЭК= 50 Ом приведен ниже:

А

мплитудапервой гармоникинапряженияU_k1на коллекторе.

Максимальноенапряжениена коллекторе.

U_k.max= 40.5 B;

Амплитудапервой гармоникиколлекторноготока

Постояннаясоставляющаяколлекторноготокаи максимальныйколлекторныеток.

I_k0= 0.22 A; I_k.max= 0.69 A;

Т

ребуемоенапряжениепитания.

Е_к= 20 В.

В результатеперерасчетатранзистораисчезла необходимостьв цепи согласования(выходноесопротивлениепередатчикастало равновходномусопротивлениюфидера антенны),также увеличилосьиспользованиетранзисторапо мощности и увеличилсяКПД коллекторнойцепи:

P_0max= 4.35 Вт;P₀_ном= 4.35 Вт;= 0.68;

3.2.2Расчетвходной цепи.

Амплитудатока базы

Максимальноеобратное напряжениена эмиттерномпереходе

Постояннаясоставляющаябазового тока

;

Постояннаясоставляющаяэмиттерноготока

;

Напряжениесмещения наэмиттерномпереходе

Значенияв эквивалентнойсхеме входногосопротивлениятранзистора.

Р

езистивнаяи реактивнаясоставляющиевходногосопротивлениятранзистораZ_ВХ = r_ВХ + jX_ВХ

огда

Z_ВХ = 8.92 – j0.559 Ом|Z_ВХ|= 8.36 Ом

Входнаямощность

;

Коэффициентусиления помощности транзистора

Во входнойцепи так жерассчитываетсяделитель напряжения,который долженобеспечиватьнапряжениесмещения набазе. Для стабильностинапряжениясмещения ток протекающийчерез делительдолжен бытьне менее 10I_б0.Воспользовавшисьрезультатамипредыдущегорасчета можнонайти номиналысопротивленийделителя.

R_Д= 50 Ом.;R_Д =R₁₈.

Если насопротивленииR_днапряжениеравно напряжениюсмещения набазе, то остальноенапряжениеот источникадолжно падатьна сопротивленииR₁₇_.

Остальныеэлементысхемы (конденсаторС28 и катушкаиндуктивностиL12) я

вляютсяблокировочными,исходя из этогоих номиналывыбираютсяследующимобразом:

X_{С_бл}0 Значениеблокировочнойемкости C_блравно единицымкФ C_бл= С28 = 1мкФ.

Сопротивлениеблокировочнойкатушки индуктивностиВЧ составляющейнапряжениядолжно бытьмаксимальнобольшим 

 L_бл= L12= 2 мГн.

3.3 Расчетфильтра нижнихчастот.

Дляподавлениявысших гармоникусиленногосигнала требуется,между ОК и антеннойпоставитьфильтр нижнихчастот. Длярасчета воспользуемсяметодикойизложеннойв [2].

Фильтрдолжен удовлетворятьследующимпараметрам:

Максимальноезатухания вполосе пропусканияα_D = 0.0436 дБ;

Затухание вполосе удержанияα_S = 40 дБ;

Коэффициентотражения ρ= 10% α(ρ) = 20 дБ;

Граничнаячастота полосыпропусканияf_D = 50 МГц;

Граничнаячастота полосызадержанияf_S = 90 МГц.

.Введем нормированнуючастоту границыполосы задержания

адавшисьмаксимальнымзатуханиемв полосе пропусканияи затуханиемв полосе удержанияпо графикамв справочнике определимпорядок фильтра,такие параметрыобеспечиваетфильтр Чебышева7-го порядка.Значениянормированныхэлементовфильтра следующие:

с₂= 1.436820	l₁= 1.009729
с₄= 1.621592	l₃= 1.941414
с₆= 1.436820	l₅= 1.941414
	l₇= 1.009729

начениянормировочныхкоэффициентов

4. Определениеноминаловэлементов схемыфильтра.

Значения элементовопределяемпо формулам

ндуктивности:

Емкости:

С₂= 91.47 пФ	L₁= 160.7 нГн
С₄= 103.23 пФ	L₃= 308.99 нГн
С₆= 91.47 пФ	L₅= 308.99 нГн
	L₇= 160.7 нГн

Полученнаясхема фильтранижних частотседьмого порядкапоказана нарис.3.

Дляпроверки выполнениятребованийк параметрамфильтра былапостроена АЧХфильтра припомощи программыPspise приведеннаяна рис.4.

Каквидно из построеннойАЧХ все требованияк частотными энергетическимпараметрамфильтра выполняются,затухание вполосе удержаниязначительнониже требуемых–40 дБ.

3.4Предварительныйусилительмощности.

Для обеспечениязаданной мощностина выходе передатчиканужно податьна вход ОК мощнлсть1,07 Вт, для этогона выходе третьегобалансногомодуляторапоставить дваусилителямощности. Схемапредставляетсобой широкодиапазонныйУПЧ.

одобныесхемы с общейбазой (или общимэмиттером) игальваническизаземленным(соединеннымс корпусом)коллекторомвесьма типичныдля техникитранзисторныхГВВ. Несмотряна посредственносодиненныйс корпусомколлектор,данный каскадсохраняет всеособенности,характерныедля схемы с ОБ. Здесь возникаетнеобходимостьв соединениис корпусомплюсовой клеммыисточникаколлекторногопитания Е_Ви подаче отрицательногопотенциалаЕ_Вчерез заградительныйдроссель L10.ЦепочкаС24, R12являетсяразвязывающимфильтром всхеме питаниянесколькихкаскадов отобщего выпрямителя.Возбуждениепоступает черезвходной трансформаторТ1. КонденсаторС22 – блокировочный.С последующимкаскадом данныйпромежуточныйусилительмощности такжесвязан черезтрансформаторнуюцепь связи Т2.КонденсаторС32 предотвращаетшунтированиепо постоянномутоку промежутка“коллектор- эмиттер”БТ малым омическимсопротивлениемпервичнойобмотки Т2.Апериодическийхарактер НСв сочетаниис нессиметричнымпострониемкаскада требуетработы транзисторав классе А (= 180). Открывающеесмещениеобеспечиваетсяза счет падениянапряженияна резистореR10 вследствиепрохождениячерез негопостояннойсоставляющейтока базы. ВключениеБТ по схеме сОУЭ и применениена входе корректирующейцепочки R9,C23 позволяетполучить довольноравномернуюАЧХ во всемдиапазонечастот.

3.5 Расчетперестраиваемогогенератора

Перестройкадиапазонапередатчикареализованас помощьюперестраиваемогогенераторастабилизированногос помощью кольцаФАПЧ. Схемаперестраиваемыйгенераторапредставляетсобой стандартнуюемкостнуютрехточку свключеннымв контур варикапом.Поэтому расчетпроводилсяпо принципурасчета автогенератора,с использованиемуказаний порасчету из [1].

3.5.1 Расчетработы транзистора

Генератордолжен перестраиватьсяот 105.5 до 110.5 МГц.По параметрам(рассчитаннойчастоте f_S) был выбрантранзисторСВЧ транзисторсредней мощностиКТ602Гсо следующимипараметрами:

Мощностьрассеиваемаяна коллектореP₁= 0.85 Вт.

Постояннаявремени обратнойсвязи _К= 300 пС.

Емкостьколлекторане более С_К= 4 пФ.

Статическийкоэффициентусиления токабазы ₀= 20-80.

Напряжениеколлекторэмиттер U_{КЭ_ДОП}= 70 В

Для облегчениязадачи проектирования,для питанияколлекторнойцепи зададимсяуже существующимнапряжениемпитания 20 В.

1. Для расчетазададимсяфактором регенерации

G= 5.1;

2. Находимкоэффициентразложениякосинусоидальногоимпульса₁()и по таблицамопределяем1,o,Cos .

₁= 1 / G = 0,196;

3. Напряжениена коллекторнойнагрузкеавтогенератора:

U_K=E_K= 8,7;

3. Зная напряжениепитания найдемпервую гармоникуколлекторноготокаi_k1:

I_K₁=1/oI_K0= 0,2;

5. Знаявеличину первойгармоникинайдем постоянную

5. Сопротивлениеколлекторнойнагрузки:

r_k=u_k/i_k1= 44,6;

6. Задаемсявеличиной так, чтобы обеспечитьнедонапряженныйрежим генератора.=0,44.

7. Мощность,подводимаяк генератору:

Ро= Ек Iко=2,18 Вт;

8.Рассеиваемаяна коллекторемощность:

Рк= Ро –P₁= 1,32 Bт;

9.По известнойвеличине факторарегенерациирассчитываетсякоэффициентобратной связи:

K=G/SoR_K=

;

10. Напряжениеобратной связи:

U_б= u_kК =

В;

11. Входноесопротивлениеавтогенератора:

r_bx=u_б/i_б1=оU_Б/I_K₁= 2.6Ом;

где о- статическийкоэффициентусиления токабазы.

12. Постояннаясоставляющаятока базы :

I_б₀= Iко/ о=

А;

13. Смещениена базе :

е_б=е'_б-U_БCos= 0,54 В;

3.5.2Расчет элементовколебательногоконтура.

Элементыколебательногоконтура автогенераторарассчитываютсятак, чтобы обеспечитьнайденные ранеесопротивлениенагрузкиавтогенератораr_kи коэффициентобратной связиК.

1 .Определяетсякоэффициентвключенияконтура вколлекторнуюцепь:

;

2. Реактивноесопротивлениеэлементаколебательногоконтура междуколлектороми эмиттером– X₁:

X₁=р_к=11,34 Ом;

3. Реактивноесопротивлениеконтура междубазой и эмиттером:

Х₂=К X₁ = 6,49Ом;

4. Коэффициентвключениянагрузки вконтур автогенератора:

Ом;

5.Оставшиесяэлементы контураопределяютсятак:

Х_L= = 300 Ом ; Хсз= - X₂-Х₃= 282 Ом;

Схемаавтосмещениянужна затем,чтобы резисторыR1 и R2 приотсутствииколебанийудерживалитранзисторв открытомсостоянии.После самовозбуждениягенератораза счет токабазы смещениеавтоматическидолжно изменитьсятак, чтобыустановилсярежим с определеннымранее угломотсечки. Напряжениесмещения вустановившемсярежиме определяетсясоотношением:

е_б=E_KR₂/(R₁+R₂)-I_БОR₁R₂(R₁+R₂). (1)

Задаемсявеличиной е_нач= ЕR₂/ (R₁+R₂), (2)

где Е - напряжениеисточникапитания автогенератора,

е_нач>е'_б ;е_нач=(0,9 - 1,0)В.

После подстановки(2) в (1) получим:

R₁=Ек(1-Е_Б/Е_НАЧ)/I_БО= 3,24 кОм;

алееиз (2) находитсяR₂= 1,7 кОм;На принципиальнойсхеме R₁= R₇; R₂= R₈.

Расчетэлементовсхемы.

Расчетсхемы элементовпроизведемна нижней частотеПГ f_Н= 105,5 МГц.

Значения емкостей ииндуктивностинаходятся иззначений реактивныхсопротивлений:

C_21В.н= 132,9 пФ^{^*};L₉= 452,6 нГн;

C₂₀= 2321,2 пФ;

C₁₉= 5,34 пФ;

Расчет величины измененияемкости варикапавыполняетсяиз того условия,что контурбудет настроенна резонанси на верхнейчастоте равной110,5 МГц.

^{^**};

Величинаизмененияемкости варикапаравна С_В= C_1В.в- C_1В.н= 95 пФ.

3.6 Формированиеоднополосногосигнала

ФормированиеОБП производитсяфильтровымметодом, дляформированиясигнала на ПЧиспользуютсятри балансныхмодулятора.Балансныемодуляторыреализованына интегральноймикросхемеК174ПС.Микросхемапредставляетсобой двойнойбалансныйсмесительдлячастот до 200 МГци предназначенадля преобразованиячастот УКВ –диапазона врадиоприемнойи связной аппаратуре.

Микросхемаимеет следующиепараметры:

Токпотребления I_пот,мА не более	2,5
КрутизнапреобразованияS, мА/В,не менее	4,5
Коэффициентшума, дБ, не более	8
Верхняяграничнаячастота входногои опорногонапряженияf_гр,МГц	200
Напряжениепитания U_п,В	4– 15
Входноеи опорноенапряжение,не более, В	1

Длявсех трех БМиспользуетсяодинаковоетиповое включениемикросхемы,отличаютсятолько параметрыэлементов.

Дляобеспечениязаданнойнестабильностичастоты опорноенапряжениена входы балансныхмодуляторовподается откварцевыхгенераторов.На вход первогоБМ1 опорноенапряжениес КГ собранногона биполярномтранзисторепо схеме трехточки(рис.7а) с частотойрезонанса КР500 кГц. На входвторого БМ2подается опрноенапряжениеот КГ с частотойгенерации 60МГц (рис. 7 б). Генераторработает натретьей механическойгармоникекварцевогорезонатора,контур С₄₂,С₄₃, L₂₀на частотунесколько нижечастоты 3f_квс тем, чтобыдля генерируемойгармоники f= 3f_квон представлялтребуемоеемкостноесопротивление.Емкость контураС₄₂ являетсяблокировочной.Сигнал этогогенераторатакже используетсякак эталонныйв кольце ФАПЧдля стабилизацииперестраиваемогогенератора,напряжениес которогопоступает наБМ3 и с помощьюкоторого формируетсядиапазон перестройкипередатчика.

Из-заослабленияполезногосигнала припрохождениифильтров ибалансныхмодуляторов,возникаетнеобходимостьв усилениисигнала промежуточнойчастоты. Дляэтой цели навходе третьегобалансногомодуляторавключен УПЧ,т.к. усиливаемыйсигнал имееточень малуюширину спектра,равную спектрумодулирующегоколебания (3,3кГц на частоте60 МГц), то УПЧсобран по простой схеме на БТ сОЭ (рис .8)

одулирующийсигнал поступаетна один из входовпервого БМ смикрофона. Дляусиления сигналаиспользуетсяусилительнизкой частотысобранный наУПТ К118УН1Гпо схеме, приведеннойна рис. 9

В связной аппаратуреосновные требованияпредъявляютсяк следующимпараметрамУНЧ:

коэффициентусиления понапряжению;
чувствительность;
полосаусиливаемыхчастот призаданнойнеравномерностиусиления (всвязной аппаратуре300—3500 Гц при неравномерности3дБ);
уровеньнелинейныхискажений (до3%);
выходнаямощность (до1 - 3 Вт).

Динамическийдиапазон УНЧдолжен бытьдостаточнымдля усилениявсех уровнейсигналов, снимаемыхс детектораили получаемыхот микрофона.

4. Импульсныйисточник питания

При расчетеоконечногокаскада иперестраиваемогогенератора возникланеобходимостьв питающемнапряжении20 В. Так же дляреализациибалансногомодуляторапотребуетсямикросхемас напряжениемпитания 9 В. ДляполучениятребуемыхнапряженийНаиболее подходящийспособ дляполучениятребуемыхнапряжений– проектировкаимпульсногоисточникапитания. Генераторимпульсов исхема ключейбудут собранына логическихинверторах,всего используетсяшесть инверторов,для реализациивыбрана цифроваямикросхемаК561ЛН2.

Для импульсногоисточникапитания рассчитываетсягенераторимпульсов(рис.10). Параметрыэлементов схемывыбираютсяследующимобразом:

R₁ = R₂;C₁= C₂;R₃ = R₄;

ричем R₃ >> R₁.

Периодсимметричногомеандра, принапряжениипитания инверторов12 В, равен T= 2,2R₁C₁.

Для построенияимпульсногоисточникапитания зададимсячастотой f= 20кГц период следованияимпульсов равенТ = 50 мкс.

Если выбратьR₁ = R₂= 300 кОм , тогдавеличина емкостейравна C₁= C₂=68 нФ, а значения R₃ = R₄= 1 МОм. С

игналс выхода генераторапопадает навходы ключейсобранных наинверторах,с усилителеммощности послекаждого ключа.Сигнал с выходовусилителейпопадает натрансформаторнапряжения.С трансформатораснимаются дванапряжениядва переменных20 В и 9 В, которыевыпрямляютсяна двух аналогичныхсхемах, включающихв себя диодныймостик и RC-цепь.Выпрямленноенапряжениестабилизируетсяна стабилизаторах,на микросхемах.Для стабилизации20 вольт микросхемаК142ЕН8А, для 9 вольт– К142ЕН9Г. Микросхемыпредставляютсобой стабилизаторынапряженияс фиксированными выходныминапряжениямии защитой отперегрузокпо току. МикросхемыК142ЕН8А и К142ЕН9Г,конструктивнооформлены вкорпусе типа4116.4-2, предназначеныдля стабилизациинапряженияна выходахисточниковпитания. Назначениевыводов: 2 – выход;8 – общий; 17 – вход.Параметрымикросхемприведены втаблице 2.

		Таблица 2
Параметры	Режимизмерения	К142ЕН8А	\К142ЕН9Г
U_вых,В	U_вх= 20 В, I_вых= 10 мА	9 0,27	-
U_вых,В	U_вх= 30 В, I_вых= 10 мА	-	20 0,6
К_нс._U,%/В	U_вх= 20 В, I_вых= 10 мА	 0,05	-
К_нс._U,%/В	U_вх= 30 В, I_вых= 10 мА	-	 0,1
К_нс._I,%/А	U_вх= 12В.	 0,67	-
К_нс._I,%/А	U_вх= 30В.	-	0,67
ТКН,%/C	U_вх= 20 В, I_вых= 10 мА	 0,03	-
U_вх_.max, B	Т = -45…100 С	 35	40
I_вых_.max,A	Т = -45…85 С	 1,5	1
P_рас, Вт	Т = -45…85 С	-	6

5. Расчеттоков в ветвяхи напряженийна узлах ОК иФНЧ

Значениянапряженийи токов, необходимыхдля выбораэлементов былиполучены спомощью программногопакета Workbench,который позволяетсделать имитациюработы построеннойсхемы. Полученныезначения приведеныв таблице 3.

Элемент	Значение	Напряжение В	Ток мА
L16	160,7нГн	16	316
L15	309 нГн	46,3	476
L14	309 нГн	49,5	510
L13	160,7нГн	16,1	318
L12	0,9 мкГн	20
С31	91,5 пФ	22,5	646
С30	103,2 пФ	28,4	921
С29	91,5 пФ	24,9	714

.Необходимоуточнить расчетноезначениеиндуктивностейс учетом влияниядросселя питания,т.к. индуктивностьдросселя большечем на порядокпревышаетиндуктивности,то расчетноезначениеиндуктивностейравно:

.Задаемся отношениемдлинны намоткикатушки lк ее диаметруD

Д

иаметрпровода катушкивыбираетсяисходя изсоображенийее допустимогонагрева

D_L16=1.00 мм;

D_L15=1.51 мм;

D_L14=1.61 мм;

D_L13=1.01 мм;

где

d - диаметрпровода;

I_L- радиочастотныйток;

f - частотатока;

ΔТ - разностьтемпературпровода и окружающейсреда (ΔТ = 40...50 К).

.По известномуотношению l/Dвыбираютсякоэффициентыформы катушки

5. Определяемчисло витковспирали катушки

N_L7= N_L1= 3 витка;

N_L3= N_L5= 4 витка;

N_L= 10 витков;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результатевыполнениекурсовой работыбыл спроектированоднополосныйсвязной радиопередатчикс параметрами,удовлетворяющимитребованиямтехническогозадания.

В ходе работымной были приобретеныумения попроектировкегенераторов,усилителеймощности. Полученынавыки в проектированиирадиопередающихустройств.

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ

Радиопередающиеустройства:Метод. указанияпо курсовомупроектированию/ Л.И. Булатов;Б.В. Гусев; Ф.В.Харитонов.Екатеринбург:УПИ, 1992, 28с.
ЗаальР. Справочникпо расчетуфильтров: пер.с нем. - М.: Радиои связь, 1983. - 752с.,ил.
ПетуховВ.М. Биполярныетранзисторысредней и большоймощностисверхвысокочастотныеи их зарубежныеаналоги. Справочник.Т.4 - М.: КУбК-а, 1997. -544с., ил.
Аналоговыеинтегральныемикросхемыдля бытовойаппаратуры:Справочник.2-е издание –М.: Изд-во МЭИ,ПКФ “Печатноедело”, 1992. –240 с., ил.
ХрулевА.К.; ЧерепановВ.П. Диоды и ихзарубежныеаналоги. Справочник.В трех томах.Т.2 - М.: ИП. РадиоСофт,1998. - 640с., ил.
М.С.Шумилин; В.Б.Козырев; В.А.Власов Проектированиетранзисторныхкаскадовпередатчиков.Учебное пособиедля техникумов.- М.: Радио и связь,1987. - 320с., ил.
ТиццеУ., Шенк К. Полупроводниковаясхемотехника:Справочноеруководство.Пер. Снем. – М.:Мир, 1982. – 512 с., ил.
Радиотехническиесистемы передачиинформации: Учеб. Пособиедля ВУЗов /В.А. Борисов,В.В. Калмыков,Я.М. Коальчуки др.; под ред.В.В. Калмыкова.– М.: РиС, 1990. – 304с.
ПетуховВ.М. Маломощныетранзисторыи их зарубежныеаналоги. Справочник.Т.1 - М.: КУбК-а, 1997. -688с., ил.

*С_21В.н -суммарнаяемкость, включающаяв себя емкостиварикапа иемкость С₂₁,на верхнейчастоте.

*^*С_21В.в - суммарнаяемкость, включающаяв себя емкостиварикапа иемкость С₂₁,на нижнейчастоте.

В курсовойработе представленрасчет однополосногорадиопередатчика(полная схемаи частичный расчет отдельныхкаскадов). Весьпорядок изложенв пояснительнойзаписке (Word-овскийфайл), а так жеприведеныпринципиальныесхемы самогопередатчика(файлы с именемrtgf.*) иимпульсногоисточникапитания (файлыEvb.*)– это документыпакета OrCad,и плюс к томубиблиотекииспользуемыхэлементов дляOrCad.

К сожалениюу меня нет наданный моментфайлов дляMathcad,с расчетом, новсе формулыесть в пояснительнойзаписке. Еслитребуются этифайлы, а так жепреобразоватьпринц. Схемув формат Wordаи электроннуюверсию пособияпо расчетупередатчиков,то сообщитеоб этом вместес логиномпользователя(если моя работазаслуживаетсделать менязарегистрированнымпользователемБанка Рефератов)на E-mailbvb79@mailru.comили bvb79@mail.ru

Однополосный радиопередатчик