Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Конструирование и производство РЭА»
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Подбор элементов для радиомикрофона
Выполнил:
ст-т гр. Р 33-3
М. А. Петрова
Проверил:
А. А. Левицкий
Красноярск 2005
СОДЕРЖАНИЕ
Задание……………………………………………………………………………3
1. Условия эксплуатации…………………………………………………….4
2. Функциональная схема……………………………………………………5
3. Резисторы…………………………………………………………………..6
4. Реактивные элементы……………………………………………………..8
5. Активные элементы ………………………………………………………9
6. Прочие элементы………………………………………………………….10
Список используемых источников…………………..………………………....11
ЗАДАНИЕ
1 УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Климатическое исполнение изделия: УХЛ – умеренно холодный климат. Категория исполнения изделия 4.2: эксплуатация в лабораторных, капитальных жилых и других подобного типа помещениях с интервалом рабочей температуры от +10ºС до +35ºС, относительной влажностью 80% при 25ºС.
2 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА
1. Источник питания (аккумулятор), GB1
2. Индикатор уровня заряда аккумулятора, DA1, HL1
3. Стабилизатор напряжения, VT1, VT2, VT3
4. Микрофон, BM1
5. Усилитель микрофона, DA2, VT4
6. Модулятор, VD1
7. Генератор несущей частоты, VT5
8. Удвоитель частоты, усилитель мощности, VT6, VT7
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.
3 РЕЗИСТОРЫ
Рабочее напряжение во всех участках цепи не превышает 9В.
Частота УКВ диапазона (частотный диапазон работы прибора составляет менее 100 МГц). На этих частотах можно применять резисторы общего назначения.
Специальной подборки требуют резисторы R8, R10. Допуск на номинал этих элементов необходимо выбрать 1%.
Определения рассеиваемой мощности резисторов:
R4:
Напряжение питания микросхемы DA1 на выводе 7 равно 9В. Тогда на выходе микросхемы DA1 (вывод 6) напряжение может быть не более чем 9В.
UR4+UHL1=9В. Для HL1 тепловой режим: U=2В, i=10мА. При этом на R4 должно падать напряжение не более 7В, а ток должен быть ≈10мА.
PR4=iR4∙UR4≈10мА∙7В=0,07 Вт. Выбираем номинальную рассеиваемую мощность из стандартного ряда – 0,125 Вт.
R5:
PR5=Uп2/R5=92/560∙103=0,145∙10-3 Вт. Выбираем номинальную рассеиваемую мощность из стандартного ряда – 0,125 Вт.
R1 и R3:
UR1+UR3=9В.
imin (R3=68кОм )= Uп/R3+R1=9/628∙103=0,014 мА.
UR3=Uп∙(R3/(R3+R1))=9∙(68/628)=0,975В.
PR3= UR3∙ imin=0,975∙0,014∙10-3=0,01365∙10-3Вт. Выбираем номинальную рассеиваемую мощность из стандартного ряда – 0,5 Вт (переменный).
imax (R3=0)= Uп/R1=9/560∙103=0,016 мА.
UR1= Uп- UR3=8,025В.
PR1= UR1∙ imax=8,025∙0,016∙10-3=0,128∙10-3 Вт. Выбираем номинальную рассеиваемую мощность из стандартного ряда – 0,125 Вт.
R9:
UR14=0,2∙ Uп=1,8В.
Iк=UR14/R14=1,8/330=5,5мА
IБ=Iк/h21э=5,5∙10-3/200=0,0275 мА
PR9=22∙0,02752∙10-3=0,017∙10-3Вт. Выбираем номинальную рассеиваемую мощность из стандартного ряда – 0,5 Вт (переменный).
R12 и R14:
UR14=0,2∙ Uп=1,8В.
UR12=0,2∙ Uп=1,8В.
PR14= UR142/R14=1,82/330=0,0098 Вт
PR12= UR122/R12=1,82/300=0,0108 Вт
Выбираем номинальную рассеиваемую мощность из стандартного ряда – 0,125 Вт.
R20 и R21
UR20=0,2∙ Uп=1,8В
PR20= UR202/R20=1,82/220=0,0147 Вт
UR21=1,8+0,7=2,5 Вт
PR21= UR212/R21=2,52/330=0,0189 Вт
Выбираем номинальную рассеиваемую мощность из стандартного ряда – 0,125 Вт.
Рассеиваемую мощность оставшихся резисторов оцениваем следующим образом. На каждом их них падение напряжения не превышает 9В. Чтобы найти максимальную рассеиваемую мощность нужно взять резистор минимального номинала. В данном случае это R18=680 Ом.
Pmax=92/680=0,119 Вт<0,125 Вт
Рассеиваемая мощность остальных резисторов, у которых номинал больше R18, будет меньше.
Из оценки следует, что для постоянных резисторов можно выбрать номинальную рассеиваемую мощность равную 0,125 Вт. Для переменных – 0,5 Вт.
Для постоянных резисторов по всем параметрам подходит тип С2-23. Диапазон температур от -60ºС до +70ºС.
Для переменных резисторов по всем параметрам подходит тип СП3-19а. Диапазон температур от -60ºС до +70ºС (+125ºС).
4 РЕАКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Требования к термостабильности необходимо учитывать при выборе конденсаторов С7, С13, С15-С18, С20, С22, С24, С25, С26. Поскольку в требуемых климатических условиях изменение индуктивности в рабочем температурном диапазоне крайне мало, то выберем эти конденсаторы с ТКЕ группы М47. Тип конденсаторов К10-73 для постоянных (диапазон температур от -60ºС до +125ºС) и КТ4-28 для переменных (диапазон температур от -60ºС до +60ºС).
Полярные конденсаторы используются как конденсаторы с заведомо большой емкостью, поэтому высоких требований к их допуску на номинал нет. Наиболее подходящим типом является К50-35 (диапазон температур от -45ºС до +85ºС).
Для конденсаторов емкостью от 0,033 мкФ до 0,68 мкФ подойдут керамические постоянной емкости с группой допуска Н90. Наиболее подходящим типом является К10-17-1б (диапазон температур от -60ºС до +125ºС).
Катушки индуктивности L2, L3, L5 намотаны на каркасах диаметром 5 мм с подстроечниками из феррита 50ВЧ диаметром 4 мм и содержат 8 (L2,L5) и 6 (L3) витков провода ПЭЛ 0,3. В качестве катушек L1, L4 использованы дроссели Д1, Д2.
5 АКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
В качестве транзисторов VT1 подойдут любые маломощные транзисторы соответствующей проводимости. Поскольку автор разработки предлагает использовать микросборку из двух транзисторах для миниатюризации прибора, то выберем 1КТ011А.
В качестве транзистора VT2 подойдет любой маломощный транзисторы соответствующей проводимости. Например, КТ361В, КТ361А, КТ361Б. Диапазон температур от -60ºС до +100ºС.
Транзистор VT3 должен обладать минимальными токами утечки для экономии заряда аккумулятора. Например, КТ3127А, КТ3128А. Диапазон температур от -60ºС до +85ºС.
Транзистор VT4 должен обладать минимальными шумами, поскольку установлен в усилителе микрофона. Например, КТ3102Б, КТ3102А, КТ3102Д, КТ3102В. Диапазон температур от -40ºС до +85ºС.
В качестве транзисторов VT5-VT7 подойдут любые маломощные транзисторы соответствующей проводимости. Подойдут транзисторы КТ316Б, КТ316В. Диапазон температур от -60ºС до +125ºС.
Варикап VD1 – КВ110Б выбран автором схемотехнической разработки в соответствии с его вольт-емкостными характеристиками. Максимальная рабочая температура +85ºС.
В качестве светодиода HL1 подойдет любой светодиод соответствующего цвета. Например, АЛ307БМ. Максимальная рабочая температура +70ºС.
6 ПРОЧИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Микрофон BM1 – любой электретный микрофон соответствующих габаритов, например МКЭ-9.
Кнопочный выключатель – любой малогабаритный, например кнопка КН-1. КН-1 – командная кнопка, которая предназначена для однополюсного включения (выключения) электрических цепей с напряжением не более 50В. Диапазон температур от -60ºС до +70ºС.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Аксенов А.И. Резисторы. Конденсаторы: Справ. пособие/ А. И. Аксенов, А. В. Нефедов. – М.: СОЛОН – Р, 2000. – 240 с.
2. Интегральные микросхемы: Операционные усилители. Том 1: Справ. пособие/ А. В. Перебаскин, А. А. Бахметьев, С. О. Колосов, В. Ф. Исаев. – М.: Наука, 1993. – 240 с.
3. Константинов К. К. Транзисторные цепи: Справ. пособие/ К. К. Константинов. – С.–П.: БХВ – Петербург, 2002. – 240 с.
4. Терещук Р. М. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справ. радиолюбителя/ Р. М. Терещук, К. М. Терещук, С. А. Седов. – Киев: Наукова думка, 1989. – 800 с.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.