Датчик опорных частот служит для получения сигналов необходимых для модулятора и преобразователя частоты. На модулятор подаются сигналы с частотой fП1=10 МГц и fМ=10 кГц. На ПЧ1 подается сигнал с частотой fП1=10 МГц и fП2=120 МГц.
Фазовый манипулятор служит для модуляции несущей частоты fп1 по закону кодовой последовательности.
На выходе ПЧ2 формируется сигнал равный разности частот fСРМ и fСЧ. Диапазон изменения частоты сигнала на выходе ПЧ2 20,5¸23,2 МГц.
После каскадов усиления находится выходная цепь, которая подавляет высшие гармоники и производит фильтрацию первой гармоники. Для достижения необходимого уровня внеполосных излучений применяется сдвоенный контур. Коэффициент полезного действия такой цепи составляет 63-67%.
С целью достижения высокой стабильности частоты при соблюдении других требований, в передатчике используется многокаскадная схема усиления сигнала. Для соответствия проектируемого устройства техническому заданию, расчет оконечного каскада следует производить с учетом КПД выходной цепи. При заданной мощности в нагрузке Pср=75 Вт, КПД цепи согласования hЦС=0.65, ориентировочное количество каскадов усиления n определяется по формуле [1, стр.7]
где KP1 – коэффициент усиления по мощности одного каскада;
Pвозб – мощность сигнала на выходе возбудителя;
Рmax – максимальная мощность проходящая через цепь согласования.
где В – коэффициент загрузки, взят из таблицы [2, стр. 365, табл. 6.1]
Для транзисторов коэффициент усиления по мощности примерно равен 10, а мощность сигнала на выходе возбудителя составляет 10-50 мВт.
Таким образом, количество каскадов усиления сигнала равно пяти.
В приложении Б изображена функциональная схема радиопередающего устройства с указанием частот сигналов на выходах отдельных блоков схемы. Радиопередающее устройство состоит из возбудителя, в него входят модулятор, синтезатор частот (синтезатор сетки частот, датчик опорных частот), преобразователя частоты; устройства управления, усилителя мощности и выходной цепи. Рассмотрим подробнее каждый из блоков передатчика.
Фазовый манипулятор изображен на рисунке 1. В схеме используются универсальные импульсные диоды Д18. Модулируемая частота f=10 МГц и частота манипуляции fМ=20 кГц подаются с датчика опорных частот.
Рисунок 1 – Модулятор
Синтезатор частот содержит синтезатор сетки частот, датчик опорных частот, кварцевый автогенератор, устройство управления.
Синтезатор сетки частот представляет собой систему фазовой автоподстройки частоты, на вход которой подается сигнал со стабильной частотой от кварцевого автогенератора через делитель частоты с коэффициентом деления n равным 2000. В кольце обратной связи находится делитель с переменным коэффициентом деления. Коэффициент деления изменяется от 2370 до 2580. Коэффициент деления изменяется при помощи устройства управления, состоящего из вычитающего счетчика, сумматора и реверсивного счетчика. При нажатии кнопок управления, находящихся на передней панели устройства происходит изменение состояния реверсивного счетчика. Эффект «дребезга контактов» устраняется при помощи триггера и логической схемы «и». Число, хранящееся в счетчике, складывается с постоянным числом k0 в сумматоре и поступает на вход данных вычитающего счетчика. Под действием импульсов, приходящих с выхода генератора управляемого напряжением, происходит уменьшение значения числа, хранящегося в счетчике. При достижении нуля на выходе p возникает импульс, который подается через формирователь импульсов на вход преобразователя частоты. Напряжение, с преобразователя проходя через фильтр нижних частот, управляет автогенератором. Сигнал с генератора управляемого напряжением проходит через умножитель частоты с коэффициентом умножения n равным 4 подается на преобразователь частоты.
Датчик опорных частот служит для получения вспомогательных частот из частоты опорного генератора. Для получения сигнала с частотой fМ=20 кГц, подаваемой на фазовый манипулятор используется делитель частоты с коэффициентом деления n3 равным 1000. Частота fП1=10 МГц формируется делением частоты опорного генератора на два. Модулированный сигнал с выхода ФМ с частотой 10 МГц поступает на преобразователь частоты 1 в котором происходит суммирование с частотой fП2=120 МГц.
Полезной составляющей на выходе ПЧ1 является сумма частот f1+f2, по номограмме частот [2, стр.290] при f1/f2=10/120=0,0833 и f=f1+f2 ближайшими комбинационными составляющими являются 2f2-10f1, 2f2-11f1 и выше. Определим диапазон изменения частот синтезатора и частоту модулированного сигнала при которых в полосу рабочих частот не попадают комбинационные составляющие ниже 8-го порядка, рисунок 2.
Рисунок 2 – Номограмма для выбора частот.
При 0,820<l<0,842 (рисунок 2) линия 1 не пересекается с линиями, имеющими порядок ниже 8.
В данный диапазон попадают комбинационные составляющие 8f1-6f2 и 8f2-10f1.
Нижний предел частоты синтезатора:
Верхний предел частоты синтезатора:
Определим количество каналов связи:
Диапазон изменения коэффициента деления ДПКД:
Разрядность сумматора в устройстве управления синтезатора n=12.
Для достижения мощности в нагрузке PСР=75 Вт, выходная мощность PMAX оконечного каскада на сопротивлении эквивалентной нагрузки равна
Мощность, рассеиваемая на коллекторе
В качестве активного элемента выберем транзистор 2Т931А. Основные параметры транзистора приведены в приложении В.
Максимально допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора
Произведем расчет коллекторной цепи транзистора исходя из заданной мощности PMAX, при работе транзистора в критическом режиме [1]. Угол отсечки коллекторного тока q=90º, коэффициенты разложения: a0(q)=0,318, a1(q)=0,5, g1(q)=0,5.
1.
Выберем напряжение питания 
В. Потери по постоянному току в блокировочном дросселе
составляют приблизительно 0,3 В. Амплитуда первой гармоники напряжения UК1 на коллекторе
2. Максимальное напряжение на коллекторе
3. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока
4. Постоянная составляющая коллекторного тока
5. Максимальный коллекторный ток
6. Максимальная мощность, потребляемая от источника коллекторного питания
7. Коэффициент полезного действия коллекторной цепи при номинальной нагрузке
8. Максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе транзистора
9. Номинальное сопротивление коллекторной нагрузки
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.