Министерство образования РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Череповецкий государственный университет

Институт математики, физики и информатики

Кафедра теоретической физики и астрономии

А.В. Максимов

Курсовое проектирование

по радиоэлектронике

Часть II

Усилители, генераторы и преобразователи

сигналов высокой частоты

Учебное пособие

для студентов физических и инженерно-педагогических специальностей

ЧЕРЕПОВЕЦ

2000

У

Рассмотрено на заседании кафедры теоретической физики и астрономии, протокол № 7 от 23.03.99 г.

Одобрено УМС ЧГУ, протокол № 12 от 22.04.99 г.

ДК 621.396.6.001.63

ББК 32

М 17

М 17

Максимов А.В. Курсовое проектирование по радиоэлектронике.

Ч. II. Усилители, генераторы и преобразователи сигналов высокой частоты: Учеб. пособие. Череповец: ЧГУ, 2000. 37 с. ISBN 5-85341-068-7.

Учебное пособие предназначено для студентов физических и инженерно-педагогических специальностей университетов, где радиоэлектроника не является профилирующей дисциплиной. В пособии приведены необходимые теоретические сведения, расчетные и практические задания по проектированию высокочастотных преобразователей радиосигналов: модуляторов, детекторов, усилителей, смесителей и др. Конечная цель курсового проектирования – расчет, монтаж и исследование характеристик супергетеродинного приемника на девяти биполярных транзисторах и одном кристаллическом диоде. При выполнении курсовых проектов и лабораторного практикума студенты приобретут навыки конструирования и исследования радиосхем. Данное пособие может быть использовано преподавателями физики и технологии учебных заведений средней ступени образования (лицеев, колледжей и др.) или учителями старших классов, например, для проведения факультативных занятий по радиоэлектронике.

Р е ц е н з е н т ы: д-р физ.-мат. наук, профессор Е.Б. Осипов; доцент кафедры

теоретической и прикладной физики ВГПУ Е.Ф. Тихонов

Н а у ч н ы й р е д а к т о р : проф. кафедры физики ЧГУ Н.М. Федорчук

ISBN 5-85341-068-7 Череповецкий государственный

университет, 2000

Введение

Вторая часть пособия является логическим продолжением первой, и вместе они преследуют одну общую конечную цель – проектирование супергетеродинного приемника. Однако, если первая часть посвящена изучению только одного типа линейного преобразования сигналов низкой частоты – усиления, то во второй части рассматриваются как линейные, так и нелинейные процессы преобразования сигналов высокой частоты, несущих низкочастотную информацию (так называемых радиосигналов).

Изложение материала, как и в первой части, предполагает использование схем, построенных на основе полупроводниковой элементной базы (кристаллических диодов и биполярных транзисторов), вполне доступной как для школьного кабинета физики, так и для радиокружка. Тематика практических заданий (занятий лабораторного практикума) для курсового проектирования тесным образом связана с принципом последовательного преобразования радиосигнала во всем тракте супергетеродинного приемника (начиная с антенны и заканчивая его выходным устройством – громкоговорителем). Однако в целом методика проведения курсового проектирования построена в обратном порядке - от конструирования УНЧ (в первой части пособия) до монтажа входного контура приемника, что практически не отражается на теоретическом изучении материала.

В предлагаемом пособии приводятся краткая теория, описание схем и расчётные задания для двух курсовых проектов по четырём темам, а также порядок выполнения пяти лабораторных работ, каждая последующая из которых логически связана с предыдущей. Параллельное выполнение лабораторного практикума и курсового проектирования по радиотехнике проводится нестандартным фронтальным способом, обладающим высокими методическими достоинствами. Расчётные задания и рекомендации, предлагаемые одновременно для курсовых проектов и лабораторных занятий, позволяют студентам самостоятельно определить параметры радиоэлектронных устройств в заданных режимах работы, подобрать наборы деталей для их сборки, спаять требуемые схемы на общей монтажной плате, а потом исследовать их характеристики и сравнить с рассчитанными.

Проведение компьютерных расчетов при курсовом проектировании и в лабораторном практикуме даёт возможность студентам в автоматизированном режиме снимать вольтамперные характеристики и определять параметры полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов) в заданных рабочих точках, рассчитывать характеристики отдельных каскадов при минимальных затратах времени при выполнении курсовых проектов. Начиная с изучения процессов генерации и преобразования высокочастотных колебаний (модуляции и детектирования), студенты последовательно (покаскадно) доходят до расчёта, монтажа и исследования характеристик супергетеродинного приемника на девяти биполярных транзисторах и одном кристаллическом диоде.

Перед выполнением экспериментальной части каждого курсового проекта студенты должны ответить на ряд специально подобранных вопросов для допуска к соответствующей лабораторной работе. Расчётные задания предлагается выполнять во время контрольно-самостоятельной работы. В конце каждого проекта сформулированы вопросы, которые позволят студентам основательно подготовиться к защите курсового проекта или экзамену по радиоэлектронике. Ответы на контрольные вопросы студенты излагают при защите проекта в устной или письменной форме (по усмотрению руководителя проекта).

Требования к оформлению курсовых проектов сформулированы в первой части данного пособия. Задания, отмеченные знаком , являются необязательными при проведении лабораторных занятий, их можно выполнить самостоятельно (в зависимости от указаний преподавателя или зав. лабораторией).