Формирование однополосного сигнала

3.6 Формирование однополосного сигнала

Формирование ОБП производится фильтровым методом, для формирования сигнала на ПЧ используются три балансных модулятора. Балансные модуляторы реализованы на интегральной микросхеме К174ПС. Микросхема представляет собой двойной балансный смесительдля частот до 200 МГц и предназначена для преобразования частот УКВ – диапазона в радиоприемной и связной аппаратуре.

Микросхема имеет следующие параметры:

Для всех трех БМ используется одинаковое типовое включение микросхемы, отличаются только параметры элементов.

Для обеспечения заданной нестабильности частоты опорное напряжение на входы балансных модуляторов подается от кварцевых генераторов. На вход первого БМ1 опорное напряжение с КГ собранного на биполярном транзисторе по схеме трехточки (рис.7а) с частотой резонанса КР 500 кГц. На вход второго БМ2 подается опрное напряжение от КГ с частотой генерации 60 МГц (рис. 7 б). Генератор работает на третьей механической гармонике кварцевого резонатора, контур С₄₂, С₄₃, L₂₀ на частоту несколько ниже частоты 3f_кв с тем, чтобы для генерируемой гармоники f = 3f_кв он представлял требуемое емкостное сопротивление. Емкость контура С₄₂ является блокировочной. Сигнал этого генератора также используется как эталонный в кольце ФАПЧ для стабилизации перестраиваемого генератора, напряжение с которого поступает на БМ3 и с помощью которого формируется диапазон перестройки передатчика.

Из-за ослабления полезного сигнала при прохождении фильтров и балансных модуляторов, возникает необходимость в усилении сигнала промежуточной частоты. Для этой цели на входе третьего балансного модулятора включен УПЧ, т.к. усиливаемый сигнал имеет очень малую ширину спектра, равную спектру модулирующего колебания (3,3 кГц на частоте 60 МГц), то УПЧ собран по простой схеме на БТ с ОЭ (рис .8)

Модулирующий сигнал поступает на один из входов первого БМ с микрофона. Для усиления сигнала используется усилитель низкой частоты собранный на УПТ К118УН1Г по схеме, приведенной на рис. 9

В связной аппаратуре основные требования предъявляются к следующим параметрам УНЧ:

коэффициент усиления по напряжению;

чувствительность;

полоса усиливаемых частот при заданной неравномерности усиления (в связной аппаратуре 300—3500 Гц при неравномерности 3дБ);

уровень нелинейных искажений (до 3%);

выходная мощность (до 1 - 3 Вт).

Динамический диапазон УНЧ должен быть достаточным для усиления всех уровней сигналов, снимаемых с детектора или получаемых от микрофона.

4. Импульсный источник питания

При расчете оконечного каскада и перестраиваемого генератора возникла необходимость в питающем напряжении 20 В. Так же для реализации балансного модулятора потребуется микросхема с напряжением питания 9 В. Для получения требуемых напряжений Наиболее подходящий способ для получения требуемых напряжений – проектировка импульсного источника питания. Генератор импульсов и схема ключей будут собраны на логических инверторах, всего используется шесть инверторов, для реализации выбрана цифровая микросхема К561ЛН2.

Для импульсного источника питания рассчитывается генератор импульсов (рис.10). Параметры элементов схемы выбираются следующим образом:

R_1­ = R₂; C₁ = C₂; R_3­ = R₄;

П
ричем R₃ >> R₁.

Период симметричного меандра, при напряжении питания инверторов 12 В, равен T = 2,2R₁C_1­.

Для построения импульсного источника питания зададимся частотой f = 20кГц  период следования импульсов равен Т = 50 мкс.

Если выбрать R_1­ = R₂ = 300 кОм , тогда величина емкостей равна C₁ = C₂ = 68 нФ, а значения R_3­ = R₄ = 1 МОм. С
игнал с выхода генератора попадает на входы ключей собранных на инверторах, с усилителем мощности после каждого ключа. Сигнал с выходов усилителей попадает на трансформатор напряжения. С трансформатора снимаются два напряжения два переменных 20 В и 9 В, которые выпрямляются на двух аналогичных схемах, включающих в себя диодный мостик и RC-цепь. Выпрямленное напряжение стабилизируется на стабилизаторах, на микросхемах. Для стабилизации 20 вольт микросхема К142ЕН8А, для 9 вольт – К142ЕН9Г. Микросхемы представляют собой стабилизаторы напряжения с фиксированными выходными напряжениями и защитой от перегрузок по току. Микросхемы К142ЕН8А и К142ЕН9Г, конструктивно оформлены в корпусе типа 4116.4-2, предназначены для стабилизации напряжения на выходах источников питания. Назначение выводов: 2 – выход; 8 – общий; 17 – вход. Параметры микросхем приведены в таблице 2.

5. Расчет токов в ветвях и напряжений на узлах ОК и ФНЧ

Значения напряжений и токов, необходимых для выбора элементов были получены с помощью программного пакета Workbench, который позволяет сделать имитацию работы построенной схемы. Полученные значения приведены в таблице 3.

1
. Необходимо уточнить расчетное значение индуктивностей с учетом влияния дросселя питания, т.к. индуктивность дросселя больше чем на порядок превышает индуктивности, то расчетное значение индуктивностей равно:

2
. Задаемся отношением длинны намотки катушки l к ее диаметру D

Д
иаметр провода катушки выбирается исходя из соображений ее допустимого нагрева

D_L16 =1.00 мм;

D_L15 =1.51 мм;

D_L14 =1.61 мм;

D_L13 =1.01 мм;

где

d - диаметр провода;

I_L - радиочастотный ток;

f - частота тока;

ΔТ - разность температур провода и окружающей среда (ΔТ = 40...50 К).

4
. По известному отношению l/D выбираются коэффициенты формы катушки

5. Определяем число витков спирали катушки

N_L7 = N_L1 = 3 витка;

N_L3 = N_L5 = 4 витка;

N_L = 10 витков;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнение курсовой работы был спроектирован однополосный связной радиопередатчик с параметрами, удовлетворяющими требованиям технического задания.

В ходе работы мной были приобретены умения по проектировке генераторов, усилителей мощности. Получены навыки в проектировании радиопередающих устройств.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Радиопередающие устройства: Метод. указания по курсовому проектированию / Л.И. Булатов; Б.В. Гусев; Ф.В. Харитонов. Екатеринбург: УПИ, 1992, 28с.

Зааль Р. Справочник по расчету фильтров: пер. с нем. - М.: Радио и связь, 1983. - 752с., ил.

Петухов В.М. Биполярные транзисторы средней и большой мощности сверхвысокочастотные и их зарубежные аналоги. Справочник. Т.4 - М.: КУбК-а, 1997. - 544с., ил.

Аналоговые интегральные микросхемы для бытовой аппаратуры: Справочник. 2-е издание – М.: Изд-во МЭИ, ПКФ “Печатное дело”, 1992. – 240 с., ил.

Хрулев А.К.; Черепанов В.П. Диоды и их зарубежные аналоги. Справочник. В трех томах. Т.2 - М.: ИП. РадиоСофт, 1998. - 640с., ил.

М.С. Шумилин; В.Б. Козырев; В.А. Власов Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. Учебное пособие для техникумов. - М.: Радио и связь, 1987. - 320с., ил.

Тицце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника:Справочное руководство. Пер. Снем. – М.: Мир, 1982. – 512 с., ил.

Радиотехнические системы передачи информации : Учеб. Пособие для ВУЗов / В.А. Борисов, В.В. Калмыков, Я.М. Коальчук и др.; под ред. В.В. Калмыкова. – М.: РиС, 1990. – 304с.

Петухов В.М. Маломощные транзисторы и их зарубежные аналоги. Справочник. Т.1 - М.: КУбК-а, 1997. - 688с., ил.

* С_21В.н - суммарная емкость, включающая в себя емкости варикапа и емкость С₂₁, на верхней частоте.

*^* С_21В.в - суммарная емкость, включающая в себя емкости варикапа и емкость С₂₁, на нижней частоте.

В курсовой работе представлен расчет однополосного радиопередатчика (полная схема и частичный расчет отдельных каскадов). Весь порядок изложен в пояснительной записке (Word-овский файл), а так же приведены принципиальные схемы самого передатчика (файлы с именем rtgf.*) и импульсного источника питания (файлы Evb.*) – это документы пакета OrCad, и плюс к тому библиотеки используемых элементов для OrCad.

К сожалению у меня нет на данный момент файлов для Mathcad, с расчетом, но все формулы есть в пояснительной записке. Если требуются эти файлы, а так же преобразовать принц. Схему в формат Wordа и электронную версию пособия по расчету передатчиков, то сообщите об этом вместе с логином пользователя (если моя работа заслуживает сделать меня зарегистрированным пользователем Банка Рефератов) на E-mail bvb79@mailru.com или bvb79@mail.r

Похожие работы

Связной однополосный радиопередатчик

Скачать

29055

1

16

... излучения. Так как каскад является широкополосным, то выберем в качестве схемы связи генератора с нагрузкой ТДЛ. Выбор транзистора оконечного каскада Для выходного каскада однополосного радиопередатчика, как сказано выше, необходимо выполнить двухтактную схему, в которой транзисторы должны быть идентичны. Для выбора транзистора необходимо руководствоваться следующими условиями: -  ...

Проектирование передатчика

Скачать

23902

0

9

... (2.3) Rкэ=2·25.22/44=7.22 Ом Выберем коэффициент деления Сопротивление коллекторной нагрузки двух плеч двухтактного генератора 14.44 Ом Сопротивление нагрузки, согласно заданию на проектирование 50 Ом. Отношение двух сопротивлений и будет коэффициент трансформации 0.28. Ближайший коэффициент 0.25. Rкэ=6.25 Ом Для определенного сопротивления нагрузки проведем расчет коллекторной цепи. ...

Однополосный связной передатчик

Скачать

32180

1

10

... , чтобы успевать следить за изменением огибающей ОМ сигнала, то внешнее смещение – наоборот, инерционным. Это накладывает ограничения на величины блокировочных конденсаторов в цепи питания. Укажем также, что для связного передатчика FН = 300 Гц, FВ = 3400 Гц. СБЛ1 ³ 0,318 мкФ Примем СБЛ1 = 0,47 мкФ СБЛ2 £ 0,11 мкФ Примем СБЛ2 = 0,1 мкФ СБЛ3 ³ 0,159 мкФ Примем СБЛ3 ...

Связной радиопередатчик с частотной модуляцией

Скачать

23938

0

7

а цифровых ИС можно реализовать практически любой алгоритм обработки сигнала, осуществляемый в приемно-усилительных устройствах, включая элементы оптимального радиоприема. Связные РПУ с частотной модуляцией проектируются для работы на одной фиксированной частоте или в диапазоне частот. В первом случае рабочая частота стабилизируется кварцевым резонатором, а для генерации ЧМ колебаний могут быть ...