Курсовая

Курсовая на тему Расчет связного передатчика 27 2 МГц

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2014-12-02

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 25.11.2024


Министерство образования Российской Федерации
УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА "РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА"
КУРСОВАЯ РАБОТА
"РАСЧЕТ СВЯЗНОГО ПЕРЕДАТЧИКА 27,2 МГц"
Екатеринбург 2003

Задание
Дано:
Передатчик с частотной модуляцией.
1.                 Мощность P1 = 2,5 Вт.
2.                 Частота f = 27,2 МГц.
3.                 EП = 12 В.
4.                 Антенна - штырь 1,5 м.
5.                 Ф2 = 25 дБ.
-                      составить структурную схему передатчика;
-                      рассчитать режим оконечной ступени;
-                      рассчитать согласующее устройство оконечной ступени с антенной;
-                      пояснить назначение всех элементов схемы.

1.                 Структурная схема передатчика

УНЧ
УЧ
кварцевый
АГ
27,2 МГц
13,6 МГц 
Усилитель
ОУ
СЦ

Умножитель
Рис. 1 структурная схема передатчика
УНЧ - усилитель низкой частоты;
УЧ - управитель частоты;
АГ - автогенератор (кварцевый);
У - усилитель;
Умножитель частоты на 2;
ОУ - оконечный усилитель;
СЦ - согласующая цепь.

2. Расчет режима оконечной ступени

2.1 Расчет коллекторной цепи

Паспортные данные:
rнас = 1,73 Ом;
Е'б = 0,7 В;
Iк о доп = 0,8 А.
Определим коэффициент использования выходного напряжения (Uвых)


Возьмем угол отсечки (q) равным 900, тогда a1(q) = 0,5.
Определим амплитуду напряжения коллектора в граничном режиме:
Uкгр = Ек*xгр;
Uкгр = 12*0,86 = 10,32 (В).
Найдем первую гармонику тока коллектора:

Определим постоянную составляющую коллекторного тока:

Определим подводимую мощность P0.
P0 = Eк*Iк0,
P0 = 12*0,306 = 3,672 »3,7 (Вт)
Определим мощность, рассеиваемую в виде тепла:
Pк1 = P0 - P1,
Pк1 = 3,7 - 2,5 = 1,2(Вт) < Pдоп = 1/2Uкэдоп *Iк0доп = 26 (Вт)
Определим коэффициент полезного действия (h)

Определим сопротивление коллектора (Rк)

2.2 Расчет базовой цепи

Определим сопротивление резистора Rд, включенного по РЧ между базой и эмиттером, которое определяется по следующей формуле:
Rд » b0/2pfТCЭ
Rд » 24/2*3,14*350*106*124*10-12 » 88(Ом)
Значение сопротивления Rбк резистора, включенного по РЧ между коллектором и базой:
Rбк = b0/2pfТCк
Rбк = 24/2*3,14*350*106*12*10-12 » 909,46 (Ом)
Рассчитаем амплитуду тока базы:

где c = 1 + g1(q)2pfТCкRк
c = 1 + 0,5*2*3,14*350*106*12*10-12*21,5 » 1,28



Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе:


Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов:
Iб0 = I к0/b 0
Iб0 = 0,306/24 = 0,013(А);
Iэ0 = Iк0 + Iб0
Iэ0 = 0,306 + 0,013 = 0,319 (А).
Напряжение смещения на эмиттерном переходе:


Рассчитаем элементы схемы:

LвхОЭ = 4*10-9 + 4*10-9/1,28 » 9,12 (нГн);

Входное сопротивление транзистора (Zвх = rвх + jXвх):

Входная мощность:

Коэффициент усиления по мощности транзистора:
kp = P1/Pвх
kp = 2,5/0,09=27,78.

3. Расчет штырьевой антенны

3.1 Из конструктивных соображений выбираем радиус штыря:
r = 5*10-3 (м)
3.2 Находим волновое сопротивление антенны:

3.3 Входное сопротивление:


4. Расчет согласующего устройства оконечной ступени с антенной

4.1 Расчет трансформатора сопротивления

Емкость С22 предназначена для разделения по постоянной составляющей тока Iк0, реактивное сопротивление ХС22 должно удовлетворять соотношению:
ХC22 << Rое = 4Rк, (ХС22 = Rое/[50…100])
XC22 = (wC22)-1= 4Rк/100 Þ
С22 = 100/(4*21,5*2*3,14*27,2*10-6) = 6,8 (нФ);
XL2 >> Rое = 4Rк, L2 = Rое*[50…100])
XL2 = wL2 = 4Rк*100 Þ
L2 = 4*21,5*100/(2*3,14*27,2*10-6) = 50,3 (мкГн).
Волновое сопротивление:
ZС = 2*21,5 = 43 (Ом).
Ток в линии:

Требуемая индуктивность линии:

где a1, и сходя из допустимой неравномерности АЧХ трансформатора на f =27,2 МГц, равен 0,1.
Uпр = Uк = 10,32 (В).

Исходя из волнового сопротивления линии выбираем кабель КВФ-37:
ZC = 37 Ом;
Спогонная = 120 пФ/м;
b = 2,56 мм (внешний диаметр кабеля);
с = 0,78 мм (внутренний диаметр).
Геометрическая длина линии:

где q < 18…54 при ZC = ZCтреб (берем q = 30),
e - диэлектрическая проницаемость диэлектрика (фторопласт e = 2,1).

Для данного уровня мощности, из условия обеспечения добротности Q не ниже 10 на частоте f, выбираем феррит марки 1000 НМ:
mн = 1000;
Q = 20 при B = 0,01 Тл.
Выбираем многовитковую конструкцию на кольцевом ферритовом сердечнике с типоразмерами:
D = 45 мм;
d = 28 мм;
h = 12 мм.
Средний диаметр феррита:
Dср = 0,5(D + d),
Dср = 3,65 (мм).
Максимальная магнитная индукция на рабочей частоте:

где P'ф - допустимые удельные тепловые потери в феррите (P'ф £ 0,3…1,5 Вт/см2).
 
Выберем Bf = 15*10-3 Тл.
V = pDсрS,
V =3,14*3,65*(0,5*1,2*1,7)=11,7 (см3).

V > Vmin
Число витков:

Уточняем Lпр.расч:

pd = 3,14*2,8 = 8,8 (см),
wb = 10*0,256 = 2,56 (см),
следовательно, все витки помещаются на феррит.

Удельные тепловые потери в феррите:

Мощность потерь в феррите:


4.2 Расчет колебательного контура
Для определения номиналов элементов (С23, L3) колебательного контура пересчитаем сопротивление антенны в контур следующим образом:
 SHAPE  \* MERGEFORMAT
С23
С24
С'a
L3
r'a

Рис. 2 Пересчёт сопротивления антенны в контур
Сопротивление на зажимах контура равно 4Rк, добротность контура из конструктивных соображений примем равной 100.

Общая емкость контура равна:

Коэффициент включения равен:

Характеристическое сопротивление контура в резонансе:


Далее находим индуктивность контура:

Приведем конструктивный расчет индуктивности L3:
- диаметр провода катушки:

- число витков:
 
- электрическая прочность катушки:
а) напряжение между соседними витками:
Uв = 2Uк/N
Uв = 2*10,32/3 » 6,9 (В).
b) напряженность поля между витками:
E = Uв/(g - d),
E = 6,9/(1,5*2,26- 2,26) » 6,1 (В/мм) < Eдоп = 250 - 300 (В/мм).

Библиографический список

1.     ГЕНЕРИРОВАНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ РАДИОСИГНАЛОВ: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине “Устройства генерирования и формирования радиосигналов” /Л.И. Булатов, Б.В. Гусев. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1998.
2.     "Проектирование радиопередатчиков": Учеб. пособие для вузов/В.В. Шахгильдян, М.С. Шумилин, В.Б. Козырев и др.; Под ред. В.В. Шахгильдяна. - 4 -е изд., перераб. И доп. - М.: Радио и связь, 2000. -656 с.: ил.
3.     РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине “Устройства формирования сигналов” /Л.И. Булатов, Б.В. Гусев. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 1997. 31 с.
4.     М.С. Шумилин, В.Б. Козырев, В.А. Власов Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. Учеб. пособие для техникумов. М.: Радио и связь, 1987. - 320 с.: ил.

1. Контрольная работа Налоги сборы и другие поступления как источник пополнения местных и территориальных бюджетов
2. Контрольная работа Проблемы использования водных ресурсов 2
3. Курсовая на тему Правила погрузочно-разгрузочных работ по выгрузке угля
4. Реферат Понятие фьючерса
5. Реферат Средний класс в России 2
6. Реферат Развитие и разрешение организационных конфликтов
7. Реферат Финансы 6
8. Контрольная работа по Социологии 8
9. Реферат Міжнародний поділ праці і теорія порівняльних переваг
10. Курсовая на тему Организация производства на предприятии пищевой промышленности