Радиопередатчик телеметрической системы

Содержание

Введение. Анализ задания. Функциональная схема устройства

1 Структурная и принципиальная схемы устройства

2 Характеристики микросхем

2.1. Мультиплексор. Микросхема MAX4617

2.2 АЦП. Микросхема MAX1178

2.3 Усилитель. Микросхема КХО-210

2.4 Модулятор. Микросхема RF 2713

2.5 Генератор НЧ. Микросхема.

3 Расчет принципиальной схемы

4 Конструкция печатных плат

5 Массогабаритные характеристики конструкции

6 Используемые программы САПР

Заключение

Введение. Анализ задания. Функциональная схема устройства

Темой проекта является радиопередатчик телеметрической системы. Назначением передатчика является формирование радиосигнала излучения. Радиосигнал представляет собой гармоническое несущее колебание, один из параметров которого изменяется пропорционально модулирующему напряжению.

Уравнение радиосигнала определяется как:

,

где  - огибающая радиосигнала;  - фаза.

Радиосигналы классифицируются по виду модулирующего сигнала и виду модуляции. Параметрами радиосигнала является временная форма и спектр.

Для телевизионной системы рабочие частоты лежат в диапазоне от 1 до 3 МГц. Поэтому выберем частоту модулирующего сигнала, равную 1 МГц.

Пусть: Fmax=1 МГц

Диапазон волн, частот (частота несущей): 28 МГц;

Мощность: 0,5 Вт;

Временная форма и радиосигнал показаны на рисунке:

	Спектр модулирующего сигнала
а) Огибающий сигнал б) Модулированный сигнал	Спектр модулированного сигнала

Процесс формирования радиосигнала излучения представлен обобщенной схемой радиоэлектронной системы:

Основными функциональными элементами схемы (рис.3) являются:

Датчик информации, который формирует первичный информационный сигнал aF(t);

Преобразователь П1 – устройство формирования НЧ информационного сигнала UF(t). П1 осуществляет преобразование aF(t) UF(t). Для импульсных РС П1 представляет собой ПЗУ или кодер – АЦП (аналогово-цифровой преобразователь);

Преобразователь П2, который преобразует НЧ информационный сигнал в ВЧ информационный сигнал или РС. UF(t) Uf(t). П2 – это модулируемый генератор.

В канале связи выделяют следующие информационные сигналы:

1. Up(t) информационный сигнал

2. Uf(t) радиосигнал

3. UM(t) модулирующее напряжение

4. U (t) несущее колебание

5. a(t) первичный информационный сигнал

 

1 Структурная и принципиальная схемы устройства

Рассмотрим функциональную схему устройства [2]:

Радио передатчик телеметрической системы представляет собой устройство, состоящее из 2-х функциональных блоков: блока управления, в котором осуществляется обработка сигнала, и передающего блока, в котором осуществляется модуляция и передача сигнала. При поступление сигнала коммутации происходит соединения одного из входов с выходом после чего кодово-импульсный сигнал с частотной модуляцией поступает на передающую антенну.

Структурная схема радиопередающей телеметрической системы с выбранными элементами[2]:

Коммутирующий сигнал подключает один из датчиков информации с входом блока управления. В блоке управления происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой с последующим его усилением, после чего кодовая последовательность поступает на модулятор, на который также поступает несущее колебание U(t) с частотой f с генератора ВЧ-колебаний. С выхода модулятора на выход передатчика поступает модулированный сигнал Uf(t) с частотой f.

2 Характеристики микросхем

2.1 Мультиплексор. Микросхема MAX4617

Общее Описание

MAX4617 являются быстродействующей, низковольтной, аналоговой КМОП микросхемой, конфигурированной как 8 канальный мультиплексор

Эта микросхема может работать непрерывно при напряжение питания от +2V до +5.5V. Каждый канал может работать с аналоговыми сигналами. Все цифровые выводы имеют логические пороги 0.8V для логического «0» и 2.4V для логической «1», тем самым, обеспечивая совместимость TTL/CMOS логики, используя напряжение питания +5V.

Особенности

·  Скорость переключения каналов

Время включения 15ns

Время отключения 10ns

·  Гарантируемое питание при сопротивлении

10 Ом напряжение питания +5V

20 Ом напряжение питания +3V

·  Гарантируемое сопротивление между каналами 1Ом при напряжении питания +5V

·  Гарантируемый поток тока вне утечки:

1 nA в +25°C

·  Гарантируемый поток тока при утечки:

1 nA в +25°C

·  напряжения питания от +2V до +5.5V

·  TTL/CMOS-Logic Совместимый

·  Низкая Перекрестная связь: <-96dB

·  Искажение: <0.017 % (600½)

Основные электрические параметры при напряжении питания 5 В

Параметр	Значение
Параметры аналогового сигнала
Диапазон аналогового сигнала	0-5,5 В
Входное сопротивление	8-10 Ом по входу C, E – 13 Ом
Параметры цифрового сигнала
Входное напряжение высокого уровня «1»	2,4 В
Входное напряжение низкого уровня «0»	0,8 В
Динамические характеристики
Время включения канала	7-15 нс
Время отключения канала	45 нс
Время определения адреса	7-15 нс
Входная емкость	5 пФ
Выходная емкость	27 пФ
Выходная включенная емкость	32 пФ
Перекрестные помехи	- 96 дБ
Полное гармоническое искажение	0.017 %
Электропитание
Диапазон источника питания	+2 - +5.5 В
Поток источника питания	-10 - +10 мкА

УГО и назначение выводов микросхемы

 

 

№ вывода	Назначение
13, 14, 15, 12, 1, 5, 2, 4	Аналоговые входы 0-7
3	Аналоговый выход
6	Вход разрешения счета. Обычно соединен с землей. Может управляться напряжением высокого уровня.
7	Не используется
8	Земля
11	Цифровой вход адреса A
10	Цифровой вход адреса В
9	Цифровой вход адреса С
16	Положительный аналоговый и цифровой вход питания