Основные параметры автогенератора:

Pвых = 0,4 мВт

5.6 Расчет элементов цепи генератора

Расчет блокировочных элементов:

Выбор , включенной параллельно сопротивлению Rэ. Блокировочные функции этой емкости осуществляются при условии . Но при большой  может возникнуть прерывистоая автогенерация. Условием ее отсутствия будет , где Q – добротность колебательной системы АГ (примем Q=100).

,

,

отсюда , примем .

Полагая, что внутреннее сопротивление источника питания мало(10 Ом):

Блокировочная индуктивность предотвращает заземление транзистора по высокой частоте:

Блокировочные индуктивности развязывающие по частоте и частоту модуляции : и

Примем , тогда:

Блокировочная емкость выбирается из соотношения:

Рассчитаем резистивный делитель в цепи смещения варикап:

 -напряжение источника питания варикапа.

 максимальная частота в спектре модулирующего сигнала.

Зададимся R4=500 Ом, тогда найдем значение R3 из соотношения :

Откуда

6. Расчет умножителя частоты

Генераторные каскады малой мощности РПУ могут выполнять функции умножителей частоты, в основе которых лежит принцип выделения гармоники нужной частоты из импульсов коллекторного тока.

Выходная мощность умножителя ограничена несколькими факторами. К ним относятся предельно допустимые значения обратного напряжения на эмиттерном переходе  и мощности рассеяния , а также критический коллекторный ток .

При выборе угла отсечки  надо учитывать следующее. Пиковое обратное напряжение  увеличивается при уменьшении угла отсечки , что может ограничить мощность, отдаваемую умножителем частоты. При больших углах отсечки уменьшается КПД и растет мощность РК, что может привести к нереализуемости режима транзистора. Если при оптимизации мощности УЧ опираться только на ограничения по коллекторному току, считая , то оптимальный угол отсечки равен . При n=2 - , а при n=3 - . При этих углах отсечки КПД будет достаточно высоким, но надо не допустить превышение . Поэтому часто угол отсечки и для n=2, и для n=3 выбирают равным .

Расчет режима транзистора ведут на заданную мощность транзистора  на рабочей частоте n*f, определенную по выходной мощности умножителя , , ,.

6.1 Выбор типа транзистора и расчет его режима работы

Исходя из заданных  и n*f, по справочнику выбирается транзистор с учетом выполнений  и . Вследствие больших потерь в материале коллектора на верхних частотах транзистора целесообразно выбирать транзистор с запасом по выходной мощности  примерно в 2..2.5 раза. Выберем транзистор 1Т330А, со следующими параметрами и характеристиками:

Расчет транзистора будем вести по безынерционной методике , т.к. граничная частота значительно выше заданной частоты.

Режим транзистора полагаем граничным.

Возьмем Uк0=5 В, SГР=0.05, тогда:

- напряженность граничного режима работы транзистора.

 - амплитуда второй гармоники коллекторного напряжения

 - амплитуда второй гармоники коллекторного тока

 - постоянная составляющая коллекторного тока

 - мощность, подводимая к транзистору от источника питания в коллекторной цепи

 - мощность, рассеиваемая коллектором транзистора

 - эквивалентное сопротивление коллекторной цепи для второй гармоники коллекторного тока

 - электронный КПД

 - амплитуда первой гармоники напряжения на базе

 - напряжение смещения на базе

Постоянная составляющая тока базы:

Параметры цепей элементов питания и смещения:

Сопротивление делителя в цепи питания базы:

Ток делителя выбирается из соотношения

- мощность возбуждения

Тогда коэффициент усиления по мощности составит:

6.2 Расчет элементов схемы

Расчет элементов контура:

Зададимся характеристическим сопротивлением контура:

Найдем добротность ненагруженного контура:

Добротность нагруженного составит:

Тогда сопротивление потерь составит:

Сопротивление связи:

Емкость связи:

Индуктивность контура:

Общая емкость контура:

Делитель емкости

Расчет блокировочных элементов:

Блокировочные емкости выбираются из принципа:

 и

Сопротивления источников питания полагаем равным 10 Ом.

Основные параметры умножителя:

Pвых = 10 мВт

Kp=5

7. Уточнение структурной схемы

В результате проектирования отдельных каскадов, были рассчитаны выходные мощности, КПД, согласующие цепи, коэффициенты передачи по мощности, используемые активные приборы (транзисторы), а также необходимые напряжения питания для отдельных каскадов. Используя полученные данные, приведем уточненную структурную схему передатчика:

8. Схема электрическая принципиальная радиопередатчика

9. Описание конструкции

Передатчик выполнен в виде отдельных каскадов, расположенных на разных платах: плата задающего генератора, плата модулятора, плата маломощного усилителя (буферный каскад) и первого умножителя частоты, плата второго умножителя частоты, усилителя мощности и выходного каскада . Поэтому для соединения отдельных составных частей в единое целое, а также подключение источника питания ко всем каскадам, необходимо использование проводов. Все каскады питаются от аккумулятора 14(В), напряжение к ним подается через низкоомные маломощные резисторы - R8, R11 и R12. Питание автогенератора поступает от аккумулятора через делитель напряжения и стабилизируется стабилитроном КС133А с параллельно включенным конденсатором, шунтирующим его по переменному току. Толщина проводов будет зависеть от протекающих по ним токов.

Питание цепей передатчика обеспечим с помощью аккумулятора на 14(В). Напряжение на отдельные каскады будет подавать непосредственно с аккумулятора, а для задающего генератора – через делитель напряжения, для обеспечения 5-и вольтового напряжения.

Будем использовать аккумулятор Hander HA-14-6 14(В), 1.2(Ач) с габаритными размерами (70ммХ50ммХ25мм), передатчик может непрерывно работать без подзарядки в течение примерно 2 часов.

9.1 Описание корпуса

Корпус передатчика выполним из алюминиевого сплава для наилучшего отвода тепла от нагревающихся элементов. Он состоит из двух отсеков, в первом располагается плата передатчика, во втором – источник питания (аккумулятор). Плата расположена горизонтально, закреплены на стойках винтами 2 (мм). У корпуса имеется крышка с резиновой прокладкой, обеспечивающая пыле- и влагонепроницаемость. Крышка крепится с помощью винтов диаметром 4(мм). Размеры корпуса 266(мм)Х132(мм)Х50(мм), толщина стенок 1(мм). На корпусе размещаются кнопка включения/выключения передатчика и два разъема, для подключения микрофона и антенны.

9.2 Уточнение используемых радиодеталей

Уточнение используемых радиодеталей для топологического чертежа платы автогенератора.

9.3 Габаритные размеры радиодеталей и радиокомпонентов

1. Конденсаторы:

1.1КМ-5Б

L=4.5 мм

B=6.5 мм

А=2.5 мм

d=0.5 мм

1.2.К10-50Б

1.3.К50-6

h=6 мм

D=4 мм

A=2 мм

2. Резисторы

Р1-71-0.125

l=3.5 мм

d=2 мм

H=31 мм

D=0.5 мм

3. Транзистор КТ306Б

4. КварцРВ-59

5. Варикап КВ109В

6. Разъем для антенны:

GB-116(BNC-7017):

7. Кнопка включения/выключения:

SR-06NR:

8. Аккумулятор:

Hander HA-14-6:

9. Стабилитрон

1N4733A, Uстаб=5,1 +- 5% (В)

10. Транзистор 2Т925А

Для микрофона выберем аудио разьем: AUB 11/2

9.4 Расчет катушки индуктивности

Если катушка бескаркасная, то диаметр провода d должен быть не мене 0.4-0.5(мм), для обеспечения необходимой жесткости при диаметре катушки D не более 1(см) и числе витков N не более 5-10.

Рассчитаем индуктивность L2=0.6 мкГн.

Для намотки будем использовать провод ПЭВ1, толщина которого d=0.5 мм (в изоляции 0.55 мм). Выберем длину намотки l=0.6 см, диаметр намотки D=0.7 см, исходя из оптимального отношения

.

Коэффициент

Тогда число витков:

Шаг намотки:

, т.е. намотка осуществима.

Страницы: 1, 2, 3