УГФС. Транзисторный радиопередатчик с амплитудной модуляцией
 Скачать 1.63 Mb.
|
|
МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) КАФЕДРА 406 РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «УСТРОЙСТВА ГЕНЕРИРОВАНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ» НА ТЕМУ «ТРАНЗИСТОРНЫЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИК С АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ» Выполнила: ст. гр. 04-415 Малкова Екатерина Сергеевна Руководитель проекта: Братчиков Александр Николаевич ЗаданиеМосква 2010 Содержание1.1Выбор и обоснование структурной схемы 7 1.2Выбор и обоснование принципиальной схемы 7 ВведениеРадиопередающие устройство предназначено для формирования радиочастотных сигналов имеющих заданные временные, спектральные и энергетические характеристики, и последующей передачи их по специальным направляющим электромагнитным системам или через свободные пространства к потребителю. Основными элементами радиопередающего устройства являются: возбудитель, предназначенный для формирования несущего колебания; модулирующее устройство, изменяющее параметры несущего колебания для однозначного отображения в нем передаваемой информации (модуляции), а также формирование временных и спектральных характеристик колебания; выходной усилитель, предназначенный для обеспечения необходимых энергетических характеристик электромагнитных колебаний; согласующе-фильтрующее устройство, предназначенное для согласования радиопередатчика с нагрузкой, роль которой обычно выполняет антенная система, и фильтрация не основных компонентов электромагнитного колебания, в частности, возникающих в выходном усилителе. В радиопередающих устройствах используют разнообразные полупроводниковые и ионные приборы, ассортимент которых постоянно обновляется: разрабатываются принципиально новые, совершенствуются существующие, изымаются из практики устаревшие. Безусловным достоинством транзисторов является их большой срок службы. В условиях правильной эксплуатации их не приходится менять на протяжении всего срока службы аппаратуры. Однако в мощных каскадах передатчиков транзисторы неизбежно используют на пределе по току, напряжению, нагреву, поэтому нельзя рассчитывать на высокую надежность. Отсутствие цепи накала у транзисторов обуславливает их немедленную готовность к работе, но не приводит к заметной экономии электроэнергии питания, т.к. затраты энергии в цепях накала современных ламп составляют 4…5% и меньше от их номинальной мощности. В то же время число каскадов в полностью транзисторном передатчике может быть больше, чем в ламповом, т.к. коэффициент усиления по мощности у транзисторов может составлять Кр=3…10, т.е. значительно меньше чем у ламп. Низкое питающее напряжение транзисторов при большой мощности определяет малое сопротивление нагрузки в коллекторной цепи. Поэтому действие паразитных емкостей, шунтирующих нагрузку, существенно меньше, чем в лампах, что позволяет в широком диапазоне частот использовать нерезонансные схемы с резистивной апериодической нагрузкой. В маломощных передатчиках полная замена ламп транзисторами приводит к полному уменьшению габаритов и массы. Амплитудная модуляция – самый лучший и простой способ передачи информации. АМ транзисторные генераторы делятся на простые и комбинированные. Простые – базовая и эммитерная модуляция возбуждения. Комбинированные – коллекторная. Применим модуляцию в коллектор оконечного каскада усилителя мощности. В качестве ЗГ применим емкостную трехточку с кварцевым резонатором между коллектором и базой. В качестве усилителей мощности ВЧ тракта и модулятора для увеличения коэффициента передач применим многокаскадную схему. В качестве элементов согласующих цепей используем также и межэлектродные емкости транзисторов и индуктивности их выводов. Усилитель мощности (УМ) – один из основных каскадов РП; он предназначен для усиления мощности высокочастотных электромагнитных колебаний, возбуждаемых в задающем автогенераторе, путем 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 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. Автогенератор – это источник электромагнитных колебаний, колебания в котором возбуждаются самопроизвольно без внешнего воздействия. В радиопередатчиках автогенератор 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 Δf/а автогенераторов, выполняемых на резонаторах в виде LC – контуров, менее 10-3 …10 –4. Однако к современным радиопередатчикам предъявляют более высокие требования по стабильности частоты. Как правило, долговременная относительная нестабильность частоты должна быть не менее чем 10 –6…10-8, что можно обеспечить, применяя кварцевые резонаторы. Модулятор – это каскад радиопередатчика, в котором осуществляется модуляция высокочастотных колебаний в соответствии с передаваемым сообщением. Как известно, модуляцией в радиотехнике называют процесс управления одним из параметров высокочастотного колебания. |