Расчет основных узлов и составление структурной схемы связного передатчика коммерческой связи на полупроводниковых приборах

Содержание:

Введение

1. Выбор, обоснование технических требований и разработка структурной схемы передатчика

2. Разработка принципиальной схемы передатчика

    2.1.Расчёт выходного каскада

    2.2. Расчёт модулятора

2.3. Расчёт задающего генератора

3. Разработка конструкции, конструктивный расчёт

4. Разработка схемы контроля, защиты и управления передатчика

5. Расчет КПД передатчика

Заключение

Список используемой литературы

Приложения

Введение

          Радиопередающими называют устройства, предназначенные для выполнения двух основных функций – генерации электромагнитных колебаний высокой и сверхвысокой частоты и их модуляция в соответствии с передаваемым сообщением.

          Одной из основных тенденций развития техники радиопередающих устройств является стремление выполнить радиопередатчик по возможности полностью на полупроводниковых приборах и интегральных микросхемах. Если требуемая мощность не может быть обеспечена существующими полупроводниковыми приборами, то выходные каскады передатчика выполняют на вакуумных приборах: радиолампах, клистронах, лампах бегущей волны.

          Радиопередатчики классифицируют по назначению, условиям эксплуатации, выходной мощности, частоте, виду модуляции и т.д. Отметим, что по выходной мощности радиопередатчики могут быть разделены на маломощные, средней мощности, мощные. По частоте – на высокочастотные и сверхвысокочастотные.

          В данном курсовом проекте требуется рассчитать основные узлы и составить структурную схему связного передатчика коммерческой связи на полупроводниковых приборах. Исходными данными являются: выходная мощность 50 Вт, диапазон частот 100-150 МГц, стабильность частоты 10^-6, уровень излучений на гармониках – 35 дБ, модуляция – фазовая, девиация частоты 100 кГц, коэффициент нелинейных искажений 2%, диапазон модулирующих частот 300-3400 Гц. Недостающие параметры выбираются самостоятельно и обосновываются в пояснительной записке.

1. Выбор, обоснование технических требований и разработка структурной схемы передатчика

          Данный передатчик является передатчиком средней мощности, что позволяет выполнить его на транзисторах, как и требуется в задании на курсовой проект. Стандартная схема передатчика фазомодулированных колебаний обычно состоит из трёх частей: задающий генератор, модулятор и усилитель мощности.

          Так как задана достаточно большая стабильность частоты, то в качестве задающего генератора нужно применять кварцевый автогенератор, то есть функцию генерирования и модулирования нужно разнести в разные блоки. Этого также требует и достаточно большая девиация частоты. Для получения большого значения девиации частоты следует применять умножители.

          Постараемся обеспечить в модуляторе девиацию частоты порядка 1кГц. Значит для получения девиации частоты на выходе 100 кГц потребуются умножители – варакторные умножители с общим коэффициентом умножения по частоте . Это значит, что на вход модулятора от кварцевого автогенератора следует подавать сигнал с частотами 1-1,5 МГц для обеспечения на выходе диапазона 100-150МГц.

          Так как кварцевый автогенератор мы практически не можем перестраивать по частоте, то требуется применение синтезатора частот. Обычно одну станцию от другой отделяет 10 кГц, значит, синтезатор частот должен иметь сетку частот начиная с 1000 кГц с шагом в 100 Гц до 1500 кГц. Это очень усложняет схему и в данной работе синтезатор частот будет представлен только в виде блок-схемы. Частота колебаний автогенератора может быть выбрана любой, так как дальнейшее её преобразование определяется схемой синтезатора. Можно выбирать её порядка либо на порядок выше минимальной частоты диапазона частот, подаваемых на модулятор.

          Фазовый модулятор представляет собой обычный фазовращатель, то есть обычный контур. Для его перестройки вместо ёмкости используется варикап, управляемый по закону модулирующего сигнала.

          Выходная цепь настроена на среднюю частоту и согласована с нагрузкой, которой является фидер. Усилитель мощности для простоты схемы делается без смещения. Так как на высоких частотах усиление по мощности невелико, порядка 3-5 раз, то потребуется несколько таких каскадов для получения требуемой мощности на выходе.

          Умножители частоты выполняем на варакторах. Ко всем блокам предъявляется строгое ограничение на стабильность частоты и коэффициент гармоник, что не всегда выполняется.

          Предварительная блок-схема передатчика имеет вид:

У.М.

У.Ч.

К.Г.

С.Ч.

М

P_вых.

U_Ω

          Зная условия работы блоков передатчика и их характеристики при этих условиях, можно сделать предварительный расчёт количества блоков усиления, умножения.