2 Составление и расчет структурной схемы

На этом этапе схема является ориентировочной, потому что составляется на основе обобщения опыта проектирования передатчиков, накопленного в прошлом. Такой обобщенный подход позволит достаточно просто получить представление о том, каким в первом приближении будет проектируемый передатчик, и при дальнейшем проектировании согласовывать отдельные частные решения с общей структурной схемой передатчика в целом.

В целях достижения высокой стабильности частоты при выполнении других требований современные передатчики чаще всего строят, как многокаскадные. Задача составления структурной схемы состоит в том, чтобы определить рациональное число каскадов высокой частоты между автогенератором и выходом передатчика, обеспечивающее выполнение заданных технических требований к передатчику при минимальных затратах средств на изготовление и при достаточно высоком коэффициенте полезного действия.

В задание к курсовому проекту определено, что выходная мощность передатчика должна быть равна Рвых =500 Вт, а в методических указаниях [3] сказано, что мощность задающего генератора Рг не должна превышать 20…50 мВт. Тогда коэффициент усиления по мощности усилителя передатчика равен:

Кр= Рвых/ Рг=10000

Предположим, что все каскады имеют одинаковый коэффициент усиления по мощности, тогда рационально взять 3 каскада с коэффициентом усиления по 25.

В качестве задающего генератора возьмем кварцевый генератор с частотой 19,75 МГц. Учитывая заданную рабочую частоту, возьмем умножитель частоты с коэффициентом умножения 3.

С учетом всего выше изложенного можно составить структурную схему:

Рис 1 – Структурная схема

В данной структурной схеме не отражены цепи согласования каскадов между собой, но наличие их, разумеется, обязательное. Они обеспечивают согласование каскада с нагрузкой, будь то антенна или другой каскад. Их расчет будет относиться к тому или иному каскаду, согласование между которыми будет обеспечивать данная цепь согласования.

В разрабатываемом передающем устройстве будем использовать амплитудную модуляцию, наиболее оптимальными видами которой являются: коллекторная и базовая.

3 Расчет задающего генератора

Основные технические данные для расчета:

• рабочая частота КГ, =19,75 МГц;

• допустимая нестабильность частоты =5·10^-6

• напряжение питания ;

• диапазон рабочих температур 20±10 .

Рассмотрим схему КГ, изображенную на рис. 2

Рисунок 2 - Типовая схема кварцевого автогенератора.

Автогенератор представляет собой емкостную трехточку, которая образована транзистором Т1, кварцевым резонатором ПЭ1, выполняющим роль индуктивности и конденсаторами С1 и С2. Резисторы R1, R2 и R3 определяют режим транзистора по постоянному току. Конденсатор С3 является разделительным. Элементы R4, Д1 и С4 служат для фильтрации и стабилизации напряжения питания.

3.1 Расчет по постоянному току.

1. Возьмем транзистор КТ606А [17], удовлетворяющий условию:

,

2. В связи с тем, что напряжение изменяется в соответствии с указанными допусками, то для уменьшения изменения частоты КГ от влияния этого фактора необходима его стабилизация. С учетом минимального значения питающего напряжения выбираем стабилитрон и находим сопротивление резистора R4 и ёмкость конденсатора С4.

,

,

3. Определяем сопротивление резистора в цепи эмиттера

=1кОм,

где - напряжение эмиттера относительно корпуса;

- коллекторный ток покоя;

- напряжение на участке коллектор – эмиттер.

4. Определяем ток в цепи базы

= 100 мкА,

4. Определяем суммарное сопротивление делителя

=10 кОм,

где - напряжение на коллекторе, равное разности и падение напряжения на резисторе R4;

=1 мА - ток делителя напряжения в цепи базы.

4. Зная ток делителя, находим

.

где =2,7 - напряжение базы относительно корпуса;

- для кремниевых транзисторов равно 0,7 В.