Транзисторный передатчик с цифровой модуляцией FSK (ЧМ)

Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Марта 2013 в 02:34, курсовая работа

Описание работы

Необходимую форму тока в сопротивлении потребителя.
Форму напряжения на выходном электроде активного элемента (АЭ) в соответствии с выбранном режимом работы.
Малые потери в элементах цепей согласования (ЦС).

Содержание

3. Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов.
4. Введение.
5. Выбор и обоснование структурной схемы.
6. Расчет каскадов передатчика.
7. Расчет блокировочных элементов
8. Расчет цепей согласования.
9. Расчет кварцевого генератора.
10. Проектирование системы охлаждения транзистора.
11. Проектирование схемы электрической принципиальной.
12. Проектирование монтажной схемы.
13. Заключение.
14. Список использованных источников (литература).

Скачать полностью (133.22 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

7_ugfs_Paulino_main.doc

— 462.50 Кб (Скачать)
  1. Ток через делитель из сопротивлений R1 и R2 выбираем I = 5 Iб0
  2. Находим величины сопротивлений R1 и R2

R1 = (Eсм – E’см) / I; R2 = E’см / (I – Iб0)

  1. Потребляемая генератором мощность и КПД

P0 = Ik0Eп;  η = P1 / P0

 

            ПАРАМЕТРЫ ТРАНЗИСТОРА    gt311e

┌──────┬──────────╥──────┬──────────╥──────┬──────────┐

│ F,МГц│ 20.55    ║N гарм│ 1        ║ fm/am│ fm       │

├──────┼──────────╫──────┼──────────╫──────┼──────────┤

│ Rп,Ом│ 541      ║ Cп,пФ│ 48       ║dF,кГц│ 1        │

├──────┼──────────╫──────┼──────────╫──────┼──────────┤

│ Ek,B │ 5.00     ║ Es,B │ 0.30     ║ КНИ,%│ 5        │

├──────┼──────────╫──────┼──────────╫──────┼──────────┤

│ Ukd,B│ 12.00    ║ Ub,В │  2.0     ║Ik0m,А│ 0.02     │

├──────┼──────────╫──────┼──────────╫──────┼──────────┤

│Ft,МГц│ 500.00   ║  H21 │ 50.00    ║Im/2,А│ 0.02     │

├──────┼──────────╫──────┼──────────╫──────┼──────────┤

│ Rб,Ом│ 60.00    ║Pk,мВт│ 1        ║ Ck,пФ│    2     │

├──────┼──────────╫──────┼──────────╫──────┼──────────┤

│ Ев,В │ 4        ║r_в,Ом│ 4.32     ║ Св,пФ│ 18.5     │

├──────┼──────────╫──────┼──────────╫──────┼──────────┤

│ Qкв  │ 100000   ║r_кв,Ом 50       ║ Cо,пФ│ 5        │

└──────┴──────────╨──────┴──────────╨──────┴──────────┘

 

Считаем!

 

               СХЕМА КГ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Частота колебаний = 20.55 МГц        Номер  гарм.кварца N = 1

 

R_пот посл        = 541.00 Ом        С_пот посл = 48.00 пФ

 

Девиация частоты dF = 1.00 кГц       Коэфф.нелин.иск k2 = 0.05

 

Параметры КР: Добротность =100000,   Co = 5 пФ,  r_кв = 50 Ом

 

              КОЭФФИЦИЕНТЫ ГАРМОНИК

 

 угол отс  = 60.00 гр       Гамма_0 (пи-тета) = 0.61

 

 Гамма_1 = 0.20            Гамма_0 = 0.11

 

 Альфа_1 = 0.39            Альфа_0 = 0.22

          РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТРАНЗИСТОРА

 

Sперех      = 0.150 Cм       S-крутизна     = 0.127 См

 

Rрек.       = 333.33 Ом      F_s            = 65.56 МГц

 

Омега_s     = 0.313          │S_f│          = 0.121 См

 

│S1_f│      = 0.024 См

 

S1_f (См)   =  2.263E-02 - 7.093E-03j

 

       РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КР

 

Скв         = 0.01 пФ        Тау_o                  = 0.032 С

 

Дельта Fкв  = 10275.00 Гц      Коэфф.связи с потр   a = 0.10

 

      РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КР С УЧЕТОМ  ВАРИКРПОВ

 

Эквив.емк.вар  Cвар = 9.25 пФ     Коэфф. b = 0.56

 

Нормир.частота  генер Ng= -0.56     Смещение (Fg-Fкв) = -5712.78 Гц

Rкв              = 6.40 Ом         Xкв = -994.58 Ом

 

Rвар             = 8.64 Ом        Xвар = -837.27 Ом

 

Конт.разн.потенц fi = 0.70 В       Ампл.модул.сигн Uомега = 0.70 В

 

     РАСЧЕТ  КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА КГ СУЧЕТОМ  ВАРИКАПА

 

Сопротивл.потерь R = 15.04 Ом   Каппа (X1/X2) = 0.30

 

C1          = 153.29 пФ         С2   = 510.96 пФ

 

X1          = -50.54 Ом         X2   = -15.16 Ом

 

X3          = 60.51 Ом          XL3  = 1892.37 Ом

 

L3          = 14.66 мкГ

 

           РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ НАГРУЗКИ

 

Управляющее сопротивл  Zy (Ом) =  4.217E+01 + 1.322E+01j

Сопротивл.нагрузки Zn (Ом)     =  1.406E+02 - 6.475E+00j

 

Сопр.нагрузки: модуль │Zn│     = 151.78 Ом,  фаза = -2.64 Гр

 

Уравнение стац.режима:  S1_f*K_os*Zn = 1.048E+00 - 8.185E-12j

 

        РАСЧЕТ ЕМКОCТНОЙ СВЯЗИ С ПОТРЕБИТЕЛЕМ

 

Xсв         = -726.94 Ом         С учетом потр  Xсв = -565.59 Ом

 

Ccw         = 13.69 пФ

 

         РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА  КГ

 

Мощность потерь на варикапах Pв = 1.35 мВт

 

Pвых        = 0.23 мВт       P1       = 2.58 мВт

 

Iкварца     = 17.68 мА        Uбазы   = 0.27 В

 

Ik1         = 6.36 мА        Uнагр   = 0.81 В

Io базы     = 0.07 мА        Есм     = 0.16 В

 

Rэмитт      = 300.00 Ом      Rбазы   = 227.42 Ом

 

Eпитания    = 6.08 В        (Есм)_Rб = 1.25 В

 

Iделителя   = 0.35 мА

 

R1_колл     = 13.63 кОм       R2      = 4.42 кОм

 

Po          = 21.56 мВт      кпд     = 0.12

 

Уравнение стац.режима:  S1_f*K_os*Zn = 1.048E+00 - 8.185E-12j

 

Проверте выполнение  уравнения стационарного режима:

 

                   S1_f*k_os*Zn =1

 

точность 0.5% можно  считать удовлетворительной, при несоблюдении

заданной точности необходимо управлять крутизной S1_f, для этого

скорректируйте  угол отсечки Teta на  d_Teta=(+/-)0.5..1 Гр.

и повторите  расчет в начальной точке

                    Tetа = 60.00

 

  Начинаем: (y/n)

y

d_Teta =

 

 

              СХЕМА КГ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Частота колебаний = 20.55 МГц        Номер  гарм.кварца N = 1

 

R_пот посл        = 541.00 Ом        С_пот посл = 48.00 пФ

 

Девиация частоты dF = 1.00 кГц       Коэфф.нелин.иск k2 = 500.00

 

Параметры КР: Добротность =100000,   Co = 5 пФ,  r_кв = 50 Ом

 

              КОЭФФИЦИЕНТЫ ГАРМОНИК

 

 угол отс  = 58.92 гр       Гамма_0 (пи-тета) = 0.62

 

 Гамма_1 = 0.19            Гамма_0 = 0.10

 

 Альфа_1 = 0.39            Альфа_0 = 0.21

          РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТРАНЗИСТОРА

 

Sперех      = 0.150 Cм       S-крутизна     = 0.127 См

 

Rрек.       = 333.33 Ом      F_s            = 65.56 МГц

 

Омега_s     = 0.313          │S_f│          = 0.121 См

 

│S1_f│      = 0.023 См

 

S1_f (См)   =  2.160E-02 - 6.770E-03j

 

       РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КР

 

Скв         = 0.01 пФ        Тау_o                  = 0.032 С

 

Дельта Fкв  = 10275.00 Гц      Коэфф.связи с потр   a = 0.10

 

      РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КР С УЧЕТОМ  ВАРИКРПОВ

 

Эквив.емк.вар  Cвар = 37.00 пФ     Коэфф. b = 0.56

 

Нормир.частота  генер Ng= -0.56     Смещение (Fg-Fкв) = -5712.78 Гц

 

Частота генер Fg = 20544287.22 Гц   Обобщенная расстр Ню = -55.60 Гц

 

Rкв              = 6.40 Ом         Xкв = -994.58 Ом

 

Rвар             = 8.64 Ом        Xвар = -837.27 Ом

 

Конт.разн.потенц fi = 0.70 В      Ампл.модул.сигн Uомега = 0.70 В

 

     РАСЧЕТ  КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА КГ СУЧЕТОМ  ВАРИКАПА

 

Сопротивл.потерь R = 15.04 Ом   Каппа (X1/X2) = 0.30

 

C1          = 153.29 пФ         С2   = 510.96 пФ

 

X1          = -50.54 Ом         X2   = -15.16 Ом

 

X3          = 60.51 Ом          XL3  = 1892.37 Ом

 

L3          = 14.66 мкГ

 

           РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ НАГРУЗКИ

 

Управляющее сопротивл  Zy (Ом) =  4.217E+01 + 1.322E+01j

Коэфф.обр.связи    K_оs        =  2.950E-01 + 1.076E-01j

 

Сопротивл.нагрузки Zn (Ом)     =  1.406E+02 - 6.475E+00j

 

Сопр.нагрузки: модуль │Zn│     = 151.78 Ом,  фаза = -2.64 Гр

 

Уравнение стац.режима:  S1_f*K_os*Zn = 1.000E+00 - 1.091E-11j

 

        РАСЧЕТ ЕМКОCТНОЙ СВЯЗИ С ПОТРЕБИТЕЛЕМ

 

Xсв         = -726.94 Ом         С учетом потр  Xсв = -565.59 Ом

 

Ccw         = 13.69 пФ

 

         РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА  КГ

 

Мощность потерь на варикапах Pв = 1.35 мВт

 

Pвых        = 0.23 мВт       P1       = 2.58 мВт

 

Iкварца     = 17.68 мА        Uбазы   = 0.27 В

 

Ik1         = 6.07 мА        Uнагр   = 0.85 В

Iмак        = 15.73 мА        Iko     = 3.37 мА

 

Io базы     = 0.07 мА        Есм     = 0.16 В

 

Rэмитт      = 300.00 Ом      Rбазы   = 227.42 Ом

 

Eпитания    = 6.03 В        (Есм)_Rб = 1.20 В

 

Iделителя   = 0.34 мА

 

R1_колл     = 14.35 кОм       R2      = 4.44 кОм

 

Po          = 20.32 мВт      кпд     = 0.13

 

Уравнение стац.режима:  S1_f*K_os*Zn = 1.000E+00 - 1.091E-11j

 

Проверте выполнение  уравнения стационарного режима:

 

                   S1_f*k_os*Zn =1

 

точность 0.5% можно  считать удовлетворительной, при несоблюдении

заданной точности необходимо управлять крутизной S1_f, для этого

скорректируйте  угол отсечки Teta на  d_Teta=(+/-)0.5..1 Гр.

и повторите  расчет в начальной точке

Tetа = 58.92

 

 

 

 

 

10. Проектирование системы охлаждения транзистора.

 

Задача проектирования системы охлаждения состоит в  определении конструкции  и размеров радиатора, которые обеспечивают заданную или допустимую температуру перехода транзистора, по полученной из расчета  режима транзисторного генератора Ррас – мощности рассеяния в транзисторе.

Рассчитываю радиатор на транзистор в усилителе мощности 2t934B.

 

Rpc=(tp-tc)/Ppac-(Rpk+Rkp)

 

tp=160 C°  

 

Pрас  = 20 Вт

 

tc=40   C°

 

Rpk=4.4 C°/Вт

 

Rkp=0.8 C°/Вт

 

Rpc=0.8 C°/Вт

 

Следовательно, из графика  зависимости Rpc(S), площадь пластины радиатора получается 1600 см2, объемом порядка V~1600см3. Толщина пластины – 10 мм.

 

 

11. Проектирование схемы электрической принципиальной.

 

Проектирование  схемы электрической принципиальной проводилось с помощью программы sPlan 5.0. Номиналы элементов были получены с помощью программ BLOC_CP.EXE, CG.EXE,GWW.EXE, GWW_M.EXE, FILTR.BAT, UMN.EXE, UMN_M.EXE. Ход выполнения расчетов приведен выше.

Схема электрическая  принципиальная приведена на чертеже 1.

 

12. Заключение.

 

Результатом курсового  проекта является транзисторный передатчик с цифровой модуляцией. мощность в фидере 8 Вт, частота 370 МГц, сдвиг частоты 800 Гц, полоса частот модуляции 300...3400 Гц, кодирование - 8 бит на выборку, отн. нестабильность частоты 10-6, нелинейные искажения < 5%, сопротивление антенны 50 Ом, рабочая температура 0..40 гр. С.

 

 

13. Список использованных источников (литература).

 

  1. Проектирование радиопередающих устройств СВЧ /  Под  ред.  Г.М.Уткина. М., Сов.радио, 1979.  320 с.
  2. Шумилин М.С.,  Козырев В.Б.,  Власов В.А.  Проектирование транзисторных каскадов передатчиков.М., Радио и связь, 1987. 320с.
  3. Проектирование радиопередающих устройств. Учебное пособие для высших учебных заведений /  Под ред. В.В.Шахгильдяна, М., Радио и связь, 1993. 512 с.
  4. Альтшулер Г.Б., Елфимов Н.Н. Кварцевые генераторы. Справочное пособие. М., Радио и связь. 1984.
  5. Под редакцией Герасимова В.Г.  Основы промышленной электроники. М., Высшая школа. 1986.
  6. Усатенко С.Т., Каченюк  Т.К., Терехова  М.В.  Выполнение электрических схем по ЕСКД .М.,Изд.стандартов, 1989. 325 с.
  7. Волгов  В.А.  Детали и узлы радиоэлектронной  аппаратуры.    Энергия, 1977. 656 с.
  8. Вилесов Л.Д., Кириллов В.А., Старков А.А.   Транзисторные передатчики. СпГААП, 1994. 50 с.
  9. Вилесов Л.Д., Кириллов В.А. Транзисторные передатчики СВЧ. Компьютерное проектирование и схемотехническое моделирование. СпГУАП, 1998. 82 с.



Информация о работе Транзисторный передатчик с цифровой модуляцией FSK (ЧМ)