Министерство Российской Федерации по связи и информатизации
Курсовой проект
по курсу Радиопередающие устройства
«Разработка передатчика для радиовещания в синхронной сети»
Выполнил:
ст-т гр Р-12
Нагорный А.В.
Проверил:
Рыбочкин В.Е.
Новосибирск 2003
1.Введение………………….………………………………………..……..стр. 2
2.Разработка структурной схемы передатчика………………..…….стр. 3
3.Расчет выходного каскада………………………………………..……стр. 4
3.1.Расчет в пиковой точке
3.1.1.Расчет анодной цепи
3.1.2.Расчет цепи управляющей и экранирующей сеток
3.2.Расчет в телефонной точке
3.3.Расчет генератора УМК на ЭВМ
4.Расчет предвыходного каскада……………………………..……....…стр. 9
4.1.1.Расчет коллекторной цепи в максимальном режиме
4.1.2.Расчет базовой цепи в максимальном режиме
5.Расчет предварительного каскадов в максимальном режиме……стр.12
5.1.Расчет коллекторной цепи в максимальном режиме
5.2.Расчет базовой цепи
6.Расчет промышленного КПД…………………………………………стр.15
7.Расчет себестоимости часа эксплуатации передатчика………..стр. 16
Структурная схема передатчика…...…………………………..…….стр. 17
Принципиальная схема передатчика…...…..…………………..…….стр. 18
Список используемой литературы…………………………………….стр. 19
Для повышения эффективности работы передатчиков и улучшение слышимости РВ передач на низких и средних частотах были созданы и введены в эксплуатацию сети синхронного радиовещания, в которых большее число радиостанций, передающих одну и ту же программу, работает на одной общей частоте. Использование синхронных сетей радиовещания позволяет:
- при меньших излучаемых мощностях обеспечить заданную напряженность поля в обслуживаемых зонах;
- сократить расходы на эксплуатацию радиопередатчиков или не увеличивая расходов повысить напряженность поля в обслуживаемых зонах, и улучшить на приеме отношение сигнал-шум;
- при использовании в синхронной сети достаточно маломощных передатчиков исключить в темное время суток свойственные мощным радиостанциям нелинейные и частотные искажения в зонах замирания;
- повысить надежность сети радиовещания как в случаях возможных аварий отдельных передатчиков, так и при действии помех, создаваемых пространственным лучом мощных дальних станций, работающих в совмещенном канале;
Для выбора усилительного элемента в выходном каскаде, исходя из заданной мощности P~т , находим максимальную мощность P~max , которая определяется выражением:
где m=1 глубина модуляции, hкс –коэффициент полезного действия колебательной системы. Примем hкс=75%, тогда
Тип генераторной лампы выбирается исходя из справочной мощности лампы P~лин , так как лампа работает в режиме УМК. По справочным данным выбираем лампу ГУ-39Б, которая имеет P~лин=8кВт. Для питания этой лампы необходимы два источника питания ЕС2=2кВ и ЕА=10кВ. Из перечня напряжений для ламповых генераторов выбираем ЕС2=2кВ и ЕА=10кВ.
Для определения коэффициента усиления по мощности лампы, воспользуемся справочными данными. Зная, что S=24 мА/В, возьмем КР=50.
Зная коэффициент усиления по мощности и выходную мощность лампы, найдем необходимую для возбуждения лампы мощность, она же является выходной мощностью предвыходного каскада и равна:
Такую мощность могут обеспечить 2 транзистора 2Т947А, рассчитанных на колебательную мощность 250Вт. При этом учитываем, что рабочая частота транзистора должна быть в 10-20 раз больше, чем заданная частота (f=100МГц).
где U – напряжение на выходе возбудителя, В
R – волновое сопротивление возбудителя, Ом
Выходной каскад работает в режиме усиления модулированных колебаний (УМК). Он должен работать в недонапряженном режиме, так как в этом режиме будут наименьшие нелинейные искажения, с углами отсечки Q=90О Только при Q=90О и Q=180О получается линейное усиление, но при Q=180О требуется большая мощность.
В выходном каскаде используется лампа ГУ-39Б
P~лин=8кВт Jн=95А S=24мА/В Pадоп=6кВт
P~=13кВт Сас1=0,7пФ Sкр=9мА/В Pс2доп=0,45кВт
Eа=10кВ Сск=29пФ D=0.018 Pс1 доп=0,2кВт
Eс2=2кВ Сс1к=80пФ Eс0=95В fmax=100МГц
Uн=6,3В Кд=0,12 mc1c2=6,3 Т=2000час
3.1 Расчет в пиковой точке.
Произведем расчет максимального режима лампового усилителя.
3.1.1 Расчет анодной цепи
Максимальный коэффициент использования анодного напряжения:
Амплитуда колебательного анодного напряжения:
Амплитуда первой гармоники анодного тока:
Постоянная составляющая анодного тока:Амплитуда импульса анодного тока:
где a1 – коэффициент Берга.
Мощность подводимая к анодной цепи генератора:
Мощность рассеиваемая на аноде лампы генератора:
Коэффициент полезного действия генератора по анодной цепи:Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки:
Амплитуда сеточного напряжения:
где b1=0,5 – коэффициент Шулейкина.
Напряжение смещения на управляющей сетке:
3.1.2 Расчет цепи управляющей и экранирующей сеток.
Пиковое напряжение на управляющей сетке:
Так как
то в цепи управляющей сетки тока нет.Найдем минимальное значение напряжения на аноде:
Зная
ec1 max , eamin , Ec2 найдем импульс тока экранирующей сеткиУгол отсечки Q2 ориентировочно выбирается в пределах (0,5¸0,7) Q
Q2=0,55*Q=0,55*90=50O
Тогда a0с2=0,183
Найдем постоянную составляющую тока экранной сетки
где К0с=2/3 – поправочный коэффициент
3.2 Расчет в телефонной точке.
Для расчета в режиме несущей можно использовать формулы линейной интерполяции.
Амплитуда первой гармоники анодного тока:
где m – глубина модуляции.
Постоянная составляющая анодного тока:
Амплитуда напряжения на аноде:
Амплитуда напряжения на сетке:Колебательная мощность:
Мощность потребляемая лампой:
Мощность рассеиваемая на аноде лампы: