Проектирование автомобильного передатчика (стр. 3 из 3)
В ГВВ с избирательными цепями согласования можно реализовать три возможных режима работы:
1. Недонапряженный ( НН ).
2. Критический.
3. Перенапряженный ( НП ).
В области недонапряженного режима активный элемент (АЭ) ГВВ ведет себя как источник тока , а в области перенапряженного режима - как источник напряжения.
Наиболее оптимальным является критический режим работы ГВВ. В этом режимеАЭ ГВВ отдаёт максимальную мощность, имея малую мощность рассеяния навыходном электроде и достаточно высокие ho и Кр. В области ННР увеличивается Ррасс и падает ho в области ПНР при сохранении высокого ho уменьшаются Р' и Кр.
В связи с указанными недостатками недонапряженный и перенапряженный режимы менее предпочтительны в сравнении с критическим .
При энергетическом расчете ГВВ в критическом режиме на заданную мощность одним из параметров, которым приходится задаваться, является угол отсечки Θ. Его значение можно выбирать из интервала от 0 до π. Однако при разных значениях Θ получаются различными такие важные характеристики ГВВ как электронный КПД, коэффициент усиления по мощности, насыщенность выходного тока высшими гармониками и ряд других.
Усилительные свойства АЭ наиболее высоки в классе "А". При выборе Θ из интервала 120 – 1800 усилительные свойства АЭ уменьшаются, но незначительно. Однако электронный КПД ГВВ при этом получается невысоким и лишь немного превышает 50 %. При выборе Θ < 1200 начинает расти требуемая амплитуда напряжения возбуждения и заметно снижается коэффициент усиления по мощности. Одновременно увеличивается вес высших гармоник в импульсной последовательности выходного тока. При Θ < 900 начинает быстро убывать Кр и увеличиваться требуемая мощность возбуждения.
Следовательно искать компромисное решение, при котором при котором можно получить приемлемые усилительные свойства АЭ и достаточно высокий КПД. Это компромисное решение получается при выборе Θ в окрестности 900.
4.1 Энергетический расчет ГВВ
4.2 Расчет колебательной системы
4.3 Расчет вспомогательных элементов
5. Расчёт кварцевого автогенератора
Кварц – это минерал, имеющий кристаллическую структуру и являющийся разновидностью кремнезема SiO2.В природе он встречается в виде двух модификаций, различающихся своими свойствами (α и β - кварцы).
Основным элементом кварцевого резонатора является пластина, вырезанная из кристалла кварца в определенной ориентации к его осям X , Y, Z. По виду этой ориентации различают типы срезов кварцевой пластины. Пластины, вырезанные перпендикулярно X или Y называют простыми срезами. Чаще используют "косые" срезы, так как у них температурный коэффициент влияния значительно ниже.
Для подведения к кварцевой пластине переменного напряжения её противоположные стороны покрывают серебром. В результате образуется конденсатор с ёмкостью Со и кварцевым диэлектрическим заполнением, обладающим пьезоэффектом. Пластину, закрепляют в кварцедержателе, помещают в баллон с выводами. При подведении к кварцевой пластине переменное напряжение с частотой f, в ней возникают различные механические колебания.
Кварцевый автогенератор является составной частью возбудителей, синтезаторов частот, радиопередающих и радиоприемных устройств, а также аппаратуры для частотных и временных измерений.
По принципу использования кварцевого резонатора (КР) схемы КАГ можно классифицировать по трем основным группам:
- Осцилляторные
- Фильтровые
- Схемы с затягиванием частоты.
В осцилляторных схемах кварцевый резонатор является элементом контура КАГ и играет в нем роль индуктивности. В таких схемах КР работает на частотах выше частоты последовательного резонанса, где его индуктивность достигает больших значений ( до единиц генри ). Основным достоинством таких схем являются простота схемной реализации и малые значения относительной нестабильности частоты колебаний. Но уровень колебательной мощности, который они могут генерировать при сохранении параметров КР, невелик и составляет единицы и десятки милливатт.
В осцилляторных схемах контур КАГ выполняется с таким расчетом, чтобы при выходе из строя кварцевого резонатора нарушалось условие самовозбуждения трехточечной схемы автогенератора.
6. Расчет общих характеристик передатчика
В результате проделанной работы разработан автомобильный передатчик. Он состоит из кварцевого автогенератора, выполненного по схеме ёмкостной трёхточки (эта схема обладает более высокой стабильностью), буферного каскада для согласования выходного сопротивления автогенератора со входным сопротивлением следующего каскада (эмиттерный повторитель), пяти удвоителей частоты и выходного каскада, предназначенного для усиления сигнала передаваемого к антенне. Расчет проведен исходя из строгих технических данных и основных требований по ГОСТу 12252-86. Характеристики сконструированного передатчика удовлетворяют техническому заданию.
Список использованной литературы
1. Радиопередающие устройства / под редакцией М.В. Благовещенского, Г.М. Уткина. – Москва : Радио и связь 1982г.
2. Войшвилло Г.В. Усилительные устройства. – Москва : Радио и связь 1983г.
3. Проектирование радиопередающих устройств СВЧ / под редакцией Г.М. Уткина. – Москва : Советское радио 1979г.
4. Шумилин М.С. , Козырев В.Б. , Власов В.А. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. – Москва : Радио и связь 1987г.
5. Методические указания №545 к упражнениям по дисциплине "Радиопередающие устройства" / под редакцией Ю.Л. Мишина. – Рязань : РРТИ 1980г.
6. Методические указания № 1520 "Разработка и расчет колебательной системы диапазонного выходного усилителя мощности" / под редакцией Ю.И. Судакова. – Рязань : РРТИ , 1988г.
7. Методические указания № 1777 "Расчет генератора с внешним возбуждением" / Сост. П.А. Крестов , Н.М. Прибылова . Рязань : РРТИ , 1990г.
8. Методические указания № 2744 "Расчет кварцевого автогенератора" / Сост. Н.М. Прибылова, В.Н. Сухоруков . Рязань : РГРТА , 1998г.