Радиопередатчик повышенной мощности с кварцевой стабилизацией частоты задающего генератора (стр. 4 из 4)

Резисторы R2 и R3 – это делитель напряжения, он создает однополярное питание для операционного усилителя. Это же напряжение через резисторы R11 и R12 поступают на катоды варикапов VD3 (варикапная матрица КВС111А). Все эти резисторы определяют рабочую точку (напряжение смещения) варикапной матрицы. Матрица КВС111А – элемент задающего генератора: известно, что емкость варикапа изменяется пропорционально приложенному к нему напряжению, а колебательное звено (LC-контур, резонансный контур) – один из основных элементов автогенератора – определяет частоту, которую вырабатывает автогенератор (частота резонансного контура:

), соответственно, с изменением емкости изменяется резонансная частота. Элементы L1, C12, C18, транзистор VT2 образуют емкостную трехточку (элемент обратной связи – С12). Резисторы R14 и R12 образуют делитель напряжения – создается напряжение смещения для работы в режиме с отсечкой, резистор R16 также обеспечивает положение рабочей точки транзистора. При таком режиме на выходе транзистора VT2 (выбран транзистор КТ368) образуется последовательность импульсов определенной формы (это зависит от величины угла отсечки и амплитуды входного сигнала), которую можно разложить в ряд Фурье, т.е. на сумму гармонических составляющих. Колебательный контур (нагрузка транзистора) L2C13 настраивается на одну из гармоник (при помощи изменения индуктивности L2). Кстати, встречное включение варикапов обеспечивает более линейную зависимость емкости варикапа от напряжения и уменьшает нелинейность модуляционной характеристики, резистор R13 способствует линеаризации статической модуляционной характеристики. Так как вблизи кварца Q1 включена индуктивность L1, можно полагать, что кварц, включенный в цепь обратной связи, скорее всего работает как последовательный колебательный контур.

На схеме присутствуют связанные индуктивности L2 и L3: посредством этой связи из катушки L2 – элемент колебательного контура L2C13 – передается энергия катушке L3 (явление взаимоиндукции). То есть посредством такой связи колебания из контура L2C13 передаются на транзистор VT3 – на этом транзисторе собран ГВВ. Резисторы R17 и R18 предназначены для создания смещения на базе, конденсатор С14 – короткое замыкание по высокой частоте. Резистор R19 предназначен для ограничения базового тока, а также выполняет роль противопаразитного элемента по отношению к самовозбуждению: дело в том, что физически у транзистора есть выводы, которые представляют собой совокупность индуктивностей и емкостей, поэтому могут возникать автоколебания, поэтому резистор R19 нужен в качестве препятствия самовозбуждению. Дроссель «Др1» - блокировочная индуктивность, предназначенная для подачи питания на транзистор VT3. Конденсатор С15 – блокировочная емкость, предназначенная для того, чтоб переменный ток обходил источник питания Е_к. Генератор с внешним возбуждением на транзисторе VT3 работает в режиме с отсечкой, поэтому на выходе генератора наблюдается периодическая последовательность импульсов, которую также можно разложить в сумму гармонических составляющих. Эти импульсы поступают на П-образный четырехполюсник – L4,C16,С17 – устройство согласования передатчика с антенной и фильтрации высших гармоник. Индуктивность L4 предназначена для гашения реактивной составляющей комплексного сопротивления антенны, емкость С19 – для беспрепятственного прохождения ВЧ тока в антенну.

На общей шине расположены резисторы R20, R5, R1 – для ограничения постоянного тока, текущего от источника питания, а также для вклада в создание рабочей точки на транзисторе VT3, подачи питания на транзистор VT2 (наряду с индуктивностью L2) и питания микрофона М1. Также на общей шине расположены конденсаторы С1, С3 и С11 – они служат для следующего: если в общей шине, по которой течет постоянный ток, возникают гармонические составляющие, отправлять их на «землю».

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта была проанализирована работа реального радиопередатчика повышенной мощности с кварцевой стабилизацией частоты задающего генератора, предназначенного для передачи частотно-модулированного колебания. Был рассчитан оконечный каскад передатчика – передатчик был рассчитан в граничном режиме. Был произведен конструкторский расчет катушек индуктивности и выбор стандартных номиналов емкостей и блокировочных дросселей, что дало представления в производстве катушек индуктивностей и практическом применении рядов МЭК. Работа со специализированными программами MMANA и RFSimm показала возможности компьютерного моделирования антенн радиопередающих устройств и разработки устройств согласования. Анализ принципиальной схемы радиопередающего устройства показал разнообразие схемотехники радиопередающих устройств.

Список использованных источников

1. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине “Устройства формирования сигналов” /Л.И. Булатов, Б.В. Гусев. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2003 г.

2. Проектирования радиопередающих устройств: Учеб. пособие для вузов/В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, И.А. Попов и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна. М.: Радио и связь, 1993, 512с.

3. Шумилин М. С., Козырев В. Б., Власов В. А. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков: Учебное пособие для техникумов. М.: Радио и связь, 1987.

4. Устройства формирования и генерирования сигналов: Учебник для вузов/Л.А. Белов, В.М. Богачев, М.В. Благовещенский и др.; Под ред. Г.М. Уткина, В.Н. Кулешова и М.В. Благовещенского. М.: Радио и связь, 1994.

5. Радиопередающие устройства: Учебник для вузов/ В.В. Шахгильдян, В.Б. Козырев, А.А. Ляховкин и др. М.: Радио и связь, 2003.

6. Петухов В.М. Биполярные транзисторы средней и большой мощности сверхвысокочастотные и их зарубежные аналоги. Справочник. Т.4. – М.: КУбКа, 1997.

7. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. Учебник. М.: Высшая школа, 1983.

8. Конспект лекций по дисциплине «Устройства формирования и передачи сигналов в ТКС».

Приложение

Параметры транзистора КТ610А

Параметры идеализирован-ных статических характеристик	Сопротивление насыщения транзистора rнас, Ом	10
	Сопротивление материала базы rБ, Ом	Не приведено в справочнике (рассчитано в работе) – принято принимать равным нулю
	Стабилизирующее сопротивление в цепи эмиттера rЭ, Ом	Не приведено в справочнике (рассчитано в работе) – принято принимать равным нулю
	Напряжение отсечки коллекторного тока ,В	0,7
	Коэффициент усиления по току в схеме с ОЭ β0	50..300
Высокочастотные параметры	Частота единичного усиления по току fT, МГц	>1000
	Барьерная емкость коллекторного перехода CК, пФ	2..4,1
	Барьерная емкость эмиттерного перехода CЭ, пФ	21
	Постоянная времени коллекторного перехода τК, пС	21..55
	Барьерная емкость активной части эмиттерного перехода СКА, пФ	21..55
	Индуктивность вывода эмиттера LЭ, нГн	Не приведено в справочнике (рассчитано в работе) – принято принимать равным нулю
	Индуктивность вывода базы LБ, нГн	Не приведено в справочнике (рассчитано в работе) – принято принимать равным нулю
	Индуктивность вывода коллектора LК, нГн	Не приведено в справочнике (рассчитано в работе) – принято принимать равным нулю
Предельно допустимые значения	Допустимое напряжение на коллекторе в схеме с ОЭ UКБ.ДОП, В	26
	Допустимое обратное значение напряжения на эмиттерном переходе UБЭ.ДОП, В	4
	Допустимая постоянная составляющая тока коллектора IК0.ДОП, А; Допустимая максимальная величина тока коллектора IК МАХ, А	0,30,3

Внешний вид транзистора КТ610А: