Рефетека.ру / Технология

Реферат: Расчёт радиопередатчика с АМ-модуляцией

смотреть на рефераты похожие на "Расчёт радиопередатчика с АМ-модуляцией "

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Рассчитать радиопередатчик связной с АМ-модуляцией по следующим параметрам:

1.Рабочая частота 2 МГц

2.Выходная мощность 15 Вт

3.Относительная нестабильность частоты [pic]
[pic]1.2[pic]10[pic]

4.Источник питания 127 / 220. В

1.Введение.

Радиопередающими называют устройства, предназначенные для выполнения двух основных функций – генерации электромагнитных колебаний высокой частоты или сверхвысокой частоты и их модуляции в соответствии с передаваемым сообщением. Радиопередающие устройства входят в состав радиокомплексов, содержащих, кроме того, антенны, радиоприёмные и различные вспомогательные устройства. При проектировании задают параметры, которым должен удовлетворять радиопередатчик. Основными из них являются выходная мощность на рабочей частоте или в диапазоне частот; относительная нестабильность частоты; вид и параметры модуляции.

2.Структурная схема РП.

В состав Р.П. входят:
1. Автогенератор с кварцевой стабилизацией.
2. Предварительный усилитель высокой (радио) частоты.
3. Усилитель мощности
4. Амплитудный модулятор.
5. Антенна.

Расчет Р.П. начнём с усилителя мощности.

3. Усилитель мощности.

Усилитель мощности (УМ) – один из основных каскадов РП; он предназначен для усиления мощности высокочастотных электромагнитных колебаний, возбуждаемых в задающем автогенераторе, путём преобразования энергии постоянного электрического поля в энергию электромагнитных колебаний. Следовательно, в состав УМ должен входить элемент, способный производить подобное преобразование. Эти элементы называют активными элементами (АЭ). В качестве АЭ в РП наиболее часто применяют биполярные и полевые транзисторы, иногда генераторные диоды (лавинно – пролетные, диоды
Ганна).

В состав УМ (рис.1) помимо АЭ входят согласующие цепи, а также цепи питания и смещения. На вход усилителя поступают электромагнитные колебания частоты f от предшествующего каскада, называемого возбудителем.
Нагрузкой УМ является входное сопротивление последующего каскада либо линии, ведущей к антенне.

Рис.1. Структурная схема усилителя мощности.

3.1 Расчёт усилителя мощности на биполярном транзисторе.

Требуется рассчитать режим работы транзистора в схеме с ОЭ с мощностью первой гармоники равной 15 Вт на частоте 2 МГц.

Выберем транзистор КТ903А. Его параметры:
[pic] Гн. [pic] Ф. [pic] Ф.
[pic] [pic][pic][pic]
[pic]
3.1.1[pic]Порядок расчёта режима работы БПТ.
[pic]
[pic]

[pic]

3.1.2 Расчёт принципиальной схемы УМ.

Eп.

R1

C3

L2

L3 C5

Выход

C1 L1

Вход

C2 R2

C4 С6

Схема №1. Принципиальная электрическая схема УМ.

[pic]
[pic]
Выходная согласующая цепь:

[pic]

Входная согласующая цепь:
[pic]

Таблица №1.

|Элемент |Номинал |Ед. измерения |
| R1 | 41 | Ом. |
| R2 | 43 | Ом. |
| C1 | 0.8 | мкФ |
| C2 | 25 | нФ. |
| C3 | 0.8 | мкФ. |
| C4 | 3 | нФ. |
| C5 | 0.8 | мкФ. |
| С6 | 3 | нФ. |
| L1 | 93 | мкГн. |
| L2 | 2.7 | мкГн. |
| L3 | 2 | мкГн. |

4. Расчёт предварительного усилителя.

Предварительный усилитель выполнен на транзисторе КТ911А. Расчёт режима и принципиальной схемы

Еп

С1 R1

L1

L2

С2 R2

Схема№2. Принципиальная электрическая схема предварительного усилителя.

4.1 Расчёт электрического режима транзистора большой мощности КТ911А. Его параметры:
[pic]
По формулам п.3.1.1 и п.3.1.2 рассчитаем режим работы и принципиальную схему.

[pic]
Расчёт цепи согласования L2C3:
[pic]

Таблица №2

|Элемент | Номинал | Ед. Измерения |
| R1 | 1.8 | кОм. |
| R2 | 1.82 | кОм. |
| C1 | 0.8 | мкФ. |
| C2 | 0.6 | нФ. |
| L1 | 67 | мкГн. |
| L2 | 45 | мкГн. |

5.Автогенератор.
Автогенератор – это источник электромагнитных колебаний, колебания в котором возбуждаются самопроизвольно без внешнего воздействия. В радиопередатчиках автогенераторы применяются в основном в качестве каскадов, задающих несущую частоту колебаний. В зависимости от типа АЭ различают транзисторные и диодные автогенераторы. Идея создания транзисторного автогенератора основана на том, чтобы обеспечить режим транзистора приблизительно такой же, как в УМ. При этом на вход транзистора подаются колебания не от внешнего источника, а из собственного резонатора через цепь обратной связи. Главное свойство резонатора – колебательный характер переходного процесса.
Простейший резонатор – это колебательный контур.
Относительная нестабильность частоты [pic] автогенераторов, выполняемых на резонаторах в виде [pic]-контуров, менее [pic] . Однако к современным радиопередатчикам предъявляют более высокие требования по стабильности частоты. Как правило, долговременная относительная нестабильность частоты должна быть не менее чем [pic], что можно обеспечить, применяя кварцевые резонаторы.

5.1 Структурная схема автогенератора с кварцевой стабилизацией.

к нагрузке

5.2 Расчёт автогенератора с кварцевой стабилизацией.

Rбл

Ссв

R1

С2

Сбл1 R2 С1 Rсм Сбл2

Схема№3. Принципиальная электрическая схема кварцевого автогенератора.

Выберем в качестве АЭ транзистор КТ331А. Его параметры:

Расчёт произведём по указанным ниже формулам.

[pic]

[pic]
[pic]

Расчёт кварцевого резонатора.
[pic]

[pic]

|Элемент |Номинал |Ед. Измерения |
| R1 | 4.66 | кОм. |
| R2 | 1 | кОм. |
| Rсм | 873 | Ом. |
| Rбл | 4.2 | кОм. |
| С1 | 0.05 | мкФ. |
| С2 | 1.1 | мкФ. |
| Ссв | 385 | пФ. |
| Сбл1 | 0.8 | мкФ. |
| Сбл2 | 900 | пФ. |

6.Модулятор.

Модулятор – это каскад радиопередатчика, в котором осуществляется модуляция высокочастотных колебаний в соответствии с передаваемым сообщением. Как известно, модуляцией в радиотехнике называют процесс управления одним из параметров высокочастотного колебания
[pic], где [pic] - амплитуда,[pic] - частота, [pic]- начальная фаза,[pic]- мгновенная фаза колебания.

Изменяя с помощью управляющего НЧ сигнала амплитуду [pic], получим амплитудную модуляцию.

Структурная схема модулятора изображена на Рис.2. Преобразование спектра, которое происходит при модуляции, возможно в нелинейных системах либо в линейных системах с переменными параметрами. В качестве НЭ используют п/п диоды и транзисторы.

Рис.2. Структурная схема модулятора.

6.1.АМ – модуляция изменением напряжения питания.

Выходной ток АЭ зависит от напряжения на коллекторе, особенно сильна эта связь в перенапряжённом режиме. Поэтому можно осуществлять АМ – модуляцию, изменяя напряжение на коллекторе. В данном случае модулирующий сигнал вводят в цепь питания АЭ и напряжения питания (рис.3.)

[pic]напряжение питания в режиме несущих колебаний (напряжение источника питания); [pic] амплитуда НЧ колебаний.

Вход ВЧ

Вход НЧ

Рис.3. Функциональная структурная схема АМ – модулятора при модуляции напряжением питания.

2. Расчёт электрического режима.
Колебательная мощность в максимальном режиме [pic][pic]
Где максимальная глубина модуляции [pic], а выходная мощность в режиме молчания [pic]
Выбираем транзистор, способный рассеивать мощность того же порядка, например КТ970А, для которого [pic]

Еп1

R1

Cбл

Вход НЧ

R2

Еп2

Выход

Вход ВЧ

Схема№4. Принципиальная электрическая схема АМ – модулятора при модуляции напряжением питания.

Расчёт произведём по формулам пункта 3.1.1.

[pic]


В качестве предварительного УНЧ применим каскад, выполненный на микросхеме
К174УН9 с типовой схемой включения (рис.4.).

напряжение

питания


+ 100мк 0.1мк

10мк 1

1000мк

+ 8

16 +
Выход

Вход

10

11

220 0.1мк

500мк 4

+

2 1

Выходная мощность ……………….5,5 Вт.
Чувствительность входа……………20 мВ.
Напряжение питания……………..16,5 В.
Потребляемый ток…………………..60 мА.

Список используемой литературы:

1. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах.

Авторы: Б.Е. Петров, В.А. Романюк

2. Проектирование радиопередатчиков.

Под редакцией В.В. Шахгильдяна

3. Схемы устройств формирования радиосигналов.

Авторы: А.И. Александров, М.П. Кевлишвили

4. Справочник по транзисторам.

5. Каталог по транзисторам и интегральным схемам.

-----------------------

G

П.У.

У.М.

А.М.


АЭ

Входная согласующая цепь


Цепь смещения

Цепь питания

Выходная согласующая цепь

Согласующая цепь

Кварцевый резонатор

АЭ

[pic]


Входная

согласующая цепь несущей частоты


НЭ с цепями смещения и питания


Выходная согласующая цепь

Входная согласующая цепь сигнала


АЭ


Цепь смещения

Выходная согласующая цепь

Цепь питания

К174УН9

Похожие работы:

  1. • Расчет радиопередатчика с ЧМ модуляцией
  2. • Однополосный радиопередатчик
  3. • Проектирование связного радиопередатчика с частотной ...
  4. • Радиопередатчик с частотной модуляцией
  5. • Связной радиопередатчик с частотной модуляцией
  6. • Радиопередатчик
  7. • Радиопередатчик
  8. • Однополосный радиопередатчик
  9. • Радиопередатчик радиорелейной линии с цифровой ...
  10. • Радиопередающие устройства
  11. • Разработка схемы радиоприемника
  12. • Элементы систем регулирования цифровых радиопередатчиков
  13. • Связной однополосный радиопередатчик
  14. • Радиопередатчик телеметрической системы
  15. • Современные тенденции развития радиопередающей техники
  16. • Проектирование радиопередатчика ЧМ сигнала
  17. • Структурные схемы цифровых радиопередающих устройств
  18. • Передатчик связной радиостанции
  19. • О частотном плане конвертации телевизионных каналов
Рефетека ру refoteka@gmail.com