Проектирование передающего тракта морской подвижной службы

Граничная частота КТ368 равна 900 МГц, значит входной и выходной емкостью транзистора можно пренебречь.Входное сопротивление каскада усилителя для переменного напряжения без отрицательной связи , определяется в основном сопротивлением базы. Уравнение для выходного тока можно записать как.Коэффициент усиления по напряжению , зависит от h21.Транзисторы КТ368 имеют небольшое входное сопротивление и обладают большим разбросом h21 (rб=6 Ом, а h21ср.=100).. Поэтому введем отрицательную обратную связь, для изменения характеристик каскада. Входное сопротивление каскада усилителя с обратной связью Roc., откуда . Для 200 Ом сопротивления на выходе усилителяRoc=10 по переменному току При Roc>2 Ом выражение (6) является справедливым. КU не зависит от h21. Возьмем Roc=10 Ом, тогда KU будет около 10 (проводимость h22 в среднем определяется проводимостью эквивалентно сопротивления), а входное сопротивление будет больше чем сопротивление источника. Следовательно, сквозной коэффициент каскада будет приблизительно равен Kcкв≈ KU.При одинаковых входных и выходных сопротивлениях каскадаДля транзисторного каскада КТ368 входное сопротивление, Поэтому их можно включать последовательно без согласующих цепочек.Постоянный ток в цепи вколлектора задается сопротивлением обратной связи по постоянному току R3+R4. Определим необходимый токиз условияP = 2I*U иPмах = 2I*Uc =2I*U = 0,16ВтМощность больше чем 0.06 Вт. Поэтому амплитуда выходного сигнала должна быть меньше чем напряжение на транзисторном переходе кэ. Uc = 0.06 / 2/0,02 = 1.5 ВСледовательно усилитель работает в линейном режиме А. Мощность на входе предварительного каскадаРазделительные сопротивления выбирает из расчета, ток базы меньше в 10 раз чем ток, протекающий через делитель напряжения. Ток базы 20мА/150=0.13mА. Пусть ток ток через делитель 1.3 мА. Общее сопротивление делителя 6В/1.3 мА=4 .6 кОм. Напряжение на URб2=Rэ*Iko+Uбэ = 1 + 0.6 приблизительно равно 1.6 В. Rб2= 6 - 1.6 / 1.3 = 3.38 кОм, а Rб1=1.6 / 1.3 = 1.23 кОм.Выбираем Rб2= 3.3 кОм, а Rб1 = 1.2 кОм.R3 = 10 Ом , а R4 = 1/0,02 = 50 ОмБлокировочные емкости выбираем из условия Откуда Выберем С1 = 100 пВ С2 = С4 = С1С3 =2000 пФ.Значение индуктивности выбираем из условия Пусть L1 = 220 нГн.3.2 Выбор автогенератораПри стабильности кварца 10-7 его собственный уход равен 1 Гц.Для модуляции кварцевого резонатора применим емкость зависящую от приложенного напряжения.Определим значение емкости варакторного диода и модуляцию частоты кварцевого резонатора. Для этого рассмотрим работу кварцевого резонатора.При подаче напряжения на электроды благодаря обратному пьезоэлектрическому эффекту происходит изгиб, сжатие или сдвиг в зависимости от того, каким образом вырезан кристалл относительно кристаллографических осей, конфигурации возбуждающих электродов и расположения точек крепления.Собственные колебания кристалла в результате пьезоэлектрического эффекта наводят на электродах дополнительную ЭДС и поэтому кварцевый резонатор электрически ведёт себя подобно резонансной цепи, — колебательному контуру, составленному из конденсаторов, индуктивности и резистора, причем добротность этой эквивалентной электрической цепи очень велика и близка к добротности собственных механических колебаний кристалла.Если частота подаваемого напряжения равна или близка к частоте собственных механических колебаний пластинки, затраты энергии на поддержание колебаний пластинки оказываются намного ниже, нежели при большом отличии частоты. Это тоже соответствует поведению электрического колебательного контура. Эквивалентная схема кварцевого резонатора представлена на рисунке 21. Рисунок 8. Эквивалентная схема кварцевого резонатораНа эквивалентной схеме даны:- Lq – эквивалентная динамическая индуктивность, которая является эквивалентом колеблющейся массы резонатора, величина которой определяет величину добротности Q;- Cq – эквивалентная динамическая емкость, которая является эквивалентом механической жесткости кварцевой пластины;- Rq – эквивалентное динамическое сопротивление, которая характеризует активные потери в кристаллической решетке, демпфирование колебаний молекулами окружающего газа и электрические потери в подводящих электродах;- C0 – статическая емкость кварцедержателя. Из рисунка 21 видно, что эквивалентная схема представляет собой сложный колебательный контур, имеющий последовательный и параллельный резонанс, причем частота последовательного резонанса определяется параметрами Lq и Cq, а параллельного – Lq и последовательно соединенныхCq и C0. Наличие резонансов иллюстрирует рис. 22, на котором приведены амплитудно-частотная (АЧХ) и фазо-частотная (ФЧХ) характеристики полного сопротивления Zq кварцевого резонатора частотой 10 МГц по 1-ой механической гармонике. Рисунок 9. Характеристики полного сопротивления резонатора. Из рисунка видно, что частотная характеристика имеет два экстремума, соответствующих последовательному (минимум) и параллельному (максимум) резонансу.Разность частот между ними называется резонансным промежутком, который можно определить какВ перестраиваемых генераторах для получения больших пределов перестройки частоты и хорошей линейности ее характеристики обычно применяют варикапы со сверхрезким переходом. Аналитическая зависимость емкости варикапа от напряжения обратного смещения аппроксимируется следующим образом:где Cv0- емкость варикапа при напряжении управления Ey=0.Относительная отстройка от частоты последовательного резонансагде 1/С =1/С1+1/С2+1/Сosc .Рабочая частота генератора Электрические характеристики ВВН57.Общая емкость при f = 1….50 МГцЁмкость при обратном напряжении 1В : 17.5 пФЁмкость при обратном напряжении 2В : 9.35 пФЁмкость при обратном напряжении 3В : 7 пФЁмкость при обратном напряжении 4В : 4.7 пФКварцевый резонатор берем со следующими типовыми параметрами:Номинальная частота                                                                       10 МГц;Динамическое сопротивление                                                        25 Ом;Динамическая емкость                                                                      10 фФ;Статическая емкость                                                                     C0 =32пФ. Для определения перестройки частоты из выражения находим;С7 = 15 пФ.Где Сν1 - емкость при смещении 1В,Сν3 – емкость при смещении 3В.общая перестройка будет равнаГцИзменение частоты на частоте 160 МГц Δf =16· 730 = 11 680 Гц. Поэтому С7 = 15 пФ.Поскольку полоса пропускания c учетом нестабильности частоты кварца должна быть в максимуме 15600 ГцУвеличиваем максимального смещенияСν3 до 4В. Тогда получаем полосу изменения частоты 15 кГц на частоте 160 МГц.Рисунок 10.3.3 Выбор микрофона и цепи усиленияЭлектретный микрофон - разновидность конденсаторного микрофона. Принцип действия электретного конденсаторного микрофона основан на способности некоторых диэлектрических материалов сохранять поверхностную неоднородность распределения заряда в течение длительного времени.HMO0603B, 3 В, 6 ммРабочее напряжение, В 3Шум, дБA 58Диапазон частот, Гц30…16000Чувствительность, мВ/Па 65Вес, г 0.35Ток 0.5 мА.Микрофонный усилитель собран из двух каскадов транзисторов VT1 иVT2 c общим коэффициентом усиления порядка 3000. Размах на выходе усилителя по напряжению около 4.5 В.3.4Схема умножителя частотыВ качестве умножителя частоты применим ВЧ диод 2A118.Выходная гармоника умножителя зависит какP1 / n2.Рисунок 11. Для выделения гармоники на выходе включены цепи полосно-пропускающего фильтра. Для блокировки высокочастотных сигналов на входе введены цепи ФНЧ. Индуктивность L1 служит для создания постоянного смещения на диоде и является блокировочной как для гармоники накачки, так и для высоких гармоник. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе выполнения курсовой работы спроектирован связной передатчик с АМ с параметрами указанными в задании на проектирование, а именно: выбраны структурная схема, элементная база, получена электрическая принципиальная схема, произведены электрические и конструктивные расчёты ОК и ЦС с фидером. Таким образом, спроектированный передатчик обеспечивает работу в диапазоне 118…136 МГц с выходной мощностью 130 Вт при питании от источника тока напряжением 27 В.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК1. Булатов Л.И., Гусев Б.В., Генерирование и формирование сигналов: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине “Устройства формирования сигналов”. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2003 г.2. Шумилин М.С., Козырев В.А., Власов В.А. и др. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков: Учеб. Пособие для техникумов. – М.: Радио и связь 1987. 320 с.: ил.3. Гусев Б. В. Устройства генерирования и формирования сигналов: Учебное пособие / Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002. 138с.4. Шумилин, М.С. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков: учебное пособие для техникумов. / М.С. Шумилин, В.Б. Козырев, В.А. Власов. – М.: Радио и связь, 1987. – 320 с.5. Проектирование радиопередающих устройств / под ред. В.В. Шахгильдяна. – М.: Радио и связь, 1993. – 512 с.6. Аксенов, А.И. Элементы схем бытовой радиоаппаратуры. Конденсаторы. Резисторы: справочник. / А.И. Аксенов, А.В. Нефедов. – М.: Радио и связь, 1995. – 272 с.7. Проектирование радиопередающих устройств СВЧ / под ред. Г.М. Уткина. – М.: Сов. Радио, 1979. – 320 с.81. Ю.С. Ежков. Справочник по схемотехнике усилителей. Москва: Изд. Пр. Радиософт, 2002. – 272 с.