Расчёт радиопередатчика с АМ-модуляцией (radioperedat_am)

Посмотреть архив целиком

18




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 1.210


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.


Входная согласующая цепь

Цепь смещения

Цепь питания

Выходная согласующая цепь

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:

Гн. Ф. Ф.

3.1.1Порядок расчёта режима работы БПТ.



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.





Выходная согласующая цепь:


Входная согласующая цепь:













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:

По формулам п.3.1.1 и п.3.1.2 рассчитаем режим работы и принципиальную схему.

Расчёт цепи согласования L2C3:


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 автогенераторов, выполняемых на резонаторах в виде -контуров, менее . Однако к современным радиопередатчикам предъявляют более высокие требования по стабильности частоты. Как правило, долговременная относительная нестабильность частоты должна быть не менее чем , что можно обеспечить, применяя кварцевые резонаторы.







5.1 Структурная схема автогенератора с кварцевой стабилизацией.






Согласующая

цепь

Кварцевый

резонатор




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.