Проектирование и подбор составляющих радиомикрофона

Министерство образования Российской Федерации

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: КиПР

Расчетно-графическое задание

Радиомикрофон

Выполнил: ст-т группы Р??-?

Проверил: Левицкий А. А.

Красноярск, 2003

Содержание

1.  Задание……………………………………………………2

2.  Условия эксплуатации…………………………………6

3.  Функциональная схема…………………………………7

4.  Резисторы…………………………………………………8

5.  Конденсаторы…………………………………………….10

6.  Активные элементы …………………………………….11

7.  Кнопки…………………………………………………….12

8.  Литература ……………………………………………….13

1. Задание

2. Условия эксплуатации

Климатическое исполнение изделия: УХЛ – умеренно холодный климат. К макроклиматическому району с данным исполнением относятся районы, где средние из ежегодных абсолютных максимумов температур воздуха равна или ниже плюс , а средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура воздуха равна или выше минус  

Категория исполнения изделия 4.2: эксплуатация в лабораторных, капитальных жилых домах и других подобного типа помещений с интервалом рабочей температуры   , относительной влажностью 60%  при  среднегодовых 80% при .

Радиомирофон используется при нормальном атмосферном давлении, и не подвергается ни каким механическим воздействиям.

3. Функциональная схема

1. Источник питания (аккумулятор)
2. Индикатор уровня заряда аккумулятора
3. Стабилизатор напряжения
4. Микрофон
5. Усилитель микрофона
6. Модулятор
7. Генератор несущей частоты
8. Удвоитель частоты

Питание аккумулятора 1 контролируется индикатором уровня 2. для питания генератора и микрофонного усилителя предусмотрен параметрический стабилизатор 3. Сигнал с микрофона 4 поступает на вход усилителя 5. Далее усиленный сигнал с помощью модулятора 6 управляет частотой генератора 7. Перед передачей на антенну ЧМ сигнал пропускается через удвоитель частоты 8.

4. Резисторы

Для выбора типа резисторов и их характеристик необходимо рассмотреть следующие параметры:

·  Рабочее напряжение

·  Частотный диапазон

·  шумовые характеристики

·  Выделяемая мощность

·  Отклонение сопротивления от номинального значения

Рассмотрим по порядку все критерии.

Рабочее напряжение во всех участках цепи не превышает 300В следовательно нет необходимости в специальных мерах по предотвращению воздействия высокого напряжения.

Частотный диапазон работы прибора составляет менее 100 МГц, следовательно можно использовать обычные низкочастотные резисторы.

Специальной подборки требуют резисторы R8,R10. Допуск на номинал этих элементов необходимо выбрать 1%. Для остальных резисторов примем допуск: настоянные резисторы 5%, на переменные резисторы 20%.

Шумовые характеристики резисторов не оказывают влияния на работу схемы поскольку они не входят в малосигнальные цепи.

Для определения рассеиваемой мощности резисторов разобьем их на группы в зависимости от их положения в схеме и номинала.

Группа 1

Резисторы номиналом до 400Ом

Резисторы (R1-R11,R13,R15-R19)

Напряжение питания прибора составляет 7В

Рассчитаем выделяемую на них мощность.

Выберем номинальную рассеиваемую мощность и стандартного ряда – 0.125Вт

Группа 2:

R12,R14

Данные резисторы включены последовательно c резистором R13 и транзистором VT4. На данной цепи падение напряжения составляет 7В. Падение напряжения на транисторе составляет не менее 0.7В. Следовательно на резисторах падает не более 6,3В.

Суммарный номинал  – 3,9 кОм

Рассчитаем выделяемую на нем мощность.

Выберем номинальную рассеиваемую мощность и стандартного ряда – 0,125Вт

Группа 3:

R20,R21

Максимальный потребляемый прибором от аккумулятора ток не превышает 10мА.

Рассчитаем выделяемую на нем мощность.

Следовательно мощность рассеиваемая на данных резисторах не превысит этого значения

Выберем номинальную рассеиваемую мощность и стандартного ряда – 0.125Вт

Теперь выберем для каждой группы тип резистора

Для всех резисторов по всем параметрам подойдет С2-23

Подстроечные резистоы R3,R9 типа СП5-2.

5. Реактивные элементы

Конденсаторы необходимо выбирать исходя из следующих характеристик

·  Температурная стабильность

·  Диэлектрические потери

·  Рабочее Напряжение

·  Допуск на номинал

·  Частотные характеристики

Требования к термостабильности необходимо учитывать при выборе конденсаторов С7, С15-С18, С20, С22, С24, С25. Поскольку в требуемых климатических условиях изменение индуктивности в рабочем температурном диапазоне крайне мало, то выберем эти конденсаторы с минимальным ТКЕ – группа МП0. Тип конденсаторов К10-43б для постоянных и КТ4-21 для подстроечных.

Диэлектрические потери нет необходимости учитывать.

Частотные характеристики конденсаторов необходимо учитывать в частотозадающих цепях. Поскольку рабочий диапазон керамических конденсаторов превышает 100МГц, то нет необходимости в специальной подборке конденсаторов по частотным характеристикам.

Конденсаторы емкостью до 0,1 (С11, С14, С19, С21, С23) целесообразно также использовать керамические с группой допуска Н90. Подходящим типом является К10-17а

Неполярные конденсаторы с емкостью более 0,1мкФ выберем полиэтелентерефталатные К73-17 с погрешностью 20%.

Полярные конденсаторы используются как конденсаторы с заведомо большой емкостью поэтому высоких требований к их допуску на номинал нет. Наиболее подходящим типом является К50-68.

Катушки индуктивности за исключением L1 изготавливаются самостоятельно производителем прибора. Из стандартных дросселей наиболее подходящим типом является Д1.

6. Активные элементы (транзисторы, диоды, варикапы).

Транзисторы выбираются исходя из коэффициента усиления, рабочего напряжения и рассеиваемой мощности.

Рабочее напряжение все элементов схемы не превышает 7В. Поскольку большинство типов транзисторов имеют максимальное рабочее напряжение выше10В, то по этому параметру ввожно использование любых транзистров.

Все транзисторы прибора имеют малую рассеиваемую мощность и работают на частотах до 100МГц

Транзисторы VT1 подойдут любые маломощные транзисторы соответствующей проводимости. Поскольку автор разработки предлагает использовать микросборку из 2х транзисторов для миниатюризации прибора, то выберем 1КТ011А.

Транзистор VT3 подойдет любой маломощный транзисторы соответствующей проводимости. Например КТ361В

Транзистор VT3 должен обладать минимальными токами утечки для экономии заряда аккумулятора. Выберем КТ3127А.

Транзистор VT4 должен обладать минимальными шумами, поскольку установлен в усилителе микрофона. Выберем КТ3102Б

Транзисторы VT5-VT7- подойдут любые маломощные транзисторы соответствующей проводимости. Подойдут транзисторы КТ315Б

Варикап VD1 – КВ110Б выбран автором схемотехнической разработки в соответствии с его вольт-емкостными характеристиками.

Светодиод HL1 подойдет любой на ток до 3ма соответствующего цвета. Например АЛ307БМ

7. Прочие элементы.

Микрофон BM1 – любой электретный микрофон соответствующих габаритов, например МКЭ-9.

Кнопочный выключатель – любой малогабаритный например Кнопка КН-1.