- •Глава 1. Расширенное техническое задание.
- •1.1. Системные требования
- •1.2. Нормы эмс
- •1.3. Требования к качеству сигнала
- •1.4. Эксплуатационные требования.
- •Глава 2. Разработка маломощного тракта передатчика.
- •2.1. Выбор структурной схемы.
- •2.2. Выбор опорного генератора.
- •2.3. Буферный усилитель.
- •2.4. Выбор метода синтеза частот.
- •2.5. Выбор синтезатора.
- •2.6. Выбор модулятора.
- •Глава 3. Расчет усилительного тракта.
- •3.1. Учет потерь после оконечного каскада
- •3.2. Выбор режима работы оконечного каскада
- •3.3. Выбор транзистора оконечного каскада
- •3.4. Расчет оконечного каскада
- •3.5. Расчет входной цепи
- •3.6. Расчет предоконечного каскада
- •3.7. Расчет входной цепи предоконечного каскада
- •Глава 4. Разработка выходной фильтрующей системы.
2.2. Выбор опорного генератора.
В качестве опорного генератора был выбран генератор ГК360-ТС на кварцевой основе (термостатированный, т. е. поддерживает постоянную температуру кварцевого резонатора; также существует термокомпенсированный, он стабилизирует частоту кварцевого генератора, компенсируя влияние изменений температуры), обеспечивающий стабильность тактовой частоты, который представлен на рисунке 4.
Рисунок 4 – кварцевый генератор ГК360-ТС
Опорный генератор следует выбирать исходя из следующих параметров: рабочая частота, напряжение питания, нестабильность частоты, габаритные размеры.
Генератор ГК360-ТС имеет следующие параметры:
Частота: 10 МГц;
Напряжение питания: 5В;
Нестабильность частоты: (Исходя из стандарта в тех. задании);
Габаритные размеры: 50,8х50,8х19 мм;
В таблице 1 представлены назначения выводов опорного генератора.
Таблица 1. Выводы опорного генератора.
Выход |
Назначение вывода |
1 |
Не используется |
2 |
Не используется |
3 |
Выход частоты |
4 |
Общий (корпус) |
5 |
Напряжение питания |
6 |
Технологический вывод |
7 |
Технологический вывод |
8 |
Технологический вывод |
2.3. Буферный усилитель.
Для буферного усилителя нужен каскад с большим входным сопротивлением, поэтому выбирается каскад с общим коллектором, который представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 – усилительный каскад с общим коллектором
2.4. Выбор метода синтеза частот.
Существует три метода синтеза частот:
Прямой аналоговый синтез (DAS). Данный метод не подходит, так как частоты меняются.
Косвенный аналоговый синтезатор (PLL). Метод целесообразно брать для работы, так как он универсальный. Он подойдёт для высоких частот, а также данный метод будет дешевле при проектировании.
Прямой цифровой синтез. Из недостатков: дорогой, выходные частоты сильно ограничены.
На рисунке 6 представлена структурная схема синтезатора частоты с косвенным методом синтеза.
Рис. 6 – структурная схема синтезатора частоты с косвенным методом синтеза.
Блок ОГ – опорный генератор (частота одна, но стабильная).
Блоки ДФКД, ДПКД – делители частот.
Блок Д – компаратор, детектор.
Блок ГУН – генератор, управляемый напряжением (Частоты меняются, но нестабильные).
На рисунке 7 представлена структурная схема синтезатора частоты с прямым цифровым методом синтеза.
Рис. 7 – структурная схема синтезатора частоты с методом прямого цифрового синтеза
Блок БФ – блок фазы
Блоки БПА – блок получения амплитуды
Блок ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь
Блок ФНЧ – фильтр низких частот
Был выбран косвенный аналоговый синтезатор, так как он подходит для высоких частот и будет намного дешевле при реализации.
2.5. Выбор синтезатора.
Для выбора синтезатора необходимо ориентироваться на следующие параметры: диапазон выходных частот, диапазон выходных частот, фазовые шумы, выходная мощность.
Для работы подходит модель ADF4351 (синтезатор частоты с встроенным ГУН), изображённый на рисунке 8. Синтезатор имеет следующие параметры:
Диапазон выходных частот 35 МГц – 4,4 ГГц;
Опорная частота от 10 до 250 МГц;
Фазовый шум ГУН: −89 дБс/Гц при 10 кГц, −111 дБс/Гц при 100 кГц
Выходная мощность: 0.00316 Вт
Рис. 8 – синтезатор частоты с ГУН ADF4351
В таблице 2 приведены назначения выводов синтезатора.
Таблица 2. Выводы синтезатора ADF4351.
Выход |
Назначение вывода |
1 |
Тактовый вход |
2 |
Вход данных |
3 |
КМОП-вход разрешения загрузки |
4 |
Вход выбора микросхемы |
5 |
Переключатель |
6 |
Вход питания |
7 |
Выход источника тока |
8 |
Земля источника тока |
9 |
Аналоговая земля |
10 |
Аналоговое питание |
11, 18, 21 |
Земля ГУН |
12 |
Прямой вход радиочастотного канала + |
13 |
Прямой вход радиочастотного канала - |
14 |
Дополнительный вход радиочастотного канала + |
15 |
Дополнительный вход радиочастотного канала - |
16, 17 |
Питание ГУН |
19 |
Температура |
20 |
Напряжение настройки |
22 |
Вход установки максимального выходного тока источника |
23 |
Внутренний компенсационный узел |
24 |
Опорное напряжение |
25 |
Выход индикации захвата фазы |
26 |
Отключение ВЧ-выходов |
27 |
Цифровая земля |
28 |
Цифровое питание |
29 |
Опорный вхож |
30 |
Выход мультиплексора |
31 |
Земля цифрового модулятора |
32 |
Источник питания цифрового модулятора |
EP |
Теплоотводящая контактная площадка |
