|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Пояснительная записка к курсовому проекту. Пояснительная записка к курсовому проектуСтр 1 из 6Следующая ⇒
Пояснительная записка к курсовому проекту По дисциплине: «Устройства генерирования и формирования сигналов» На тему: «Проектирование радиопередающего устройства УКВ диапазона».
Руководитель проекта: доцент, к.т.н. Ельцов А.К. _________________ Разработали проект: студенты гр. РИ-413 Киселев А. В_____________ Михайловский Д. В._______
Омск 2006 г. Содержание
Введение 3 Анализ состояния вопроса 4 1.1. Радиостанция " Охта" 4 1.2. Радиостанция " Радий-301" 6 2. Выбор и обоснование структурной схемы 9 2.1.Расчет емкости аккумуляторной батареи 10 3. Расчет усилителя мощности 11 3.1. Расчет цепи питания усилителя мощности 16 3.2. Расчет цепи смещения усилителя мощности 18 4. Расчет выходной нагрузочной системы 20 4.1. Электрический расчет нагрузочной системы 21 4.2. Конструктивный расчет элементов нагрузочной системы 23 5. Расчет теплоотвода 25 6. Расчет промежуточного усилителя 26 6.1. Расчет цепи питания промежуточного усилителя мощности 31 6.2. Расчет цепи смещения промежуточного усилителя 32 7. Описание Заключение 42 Список литературы 43 Приложения 44
Аннотация
В данном курсовом проекте производится расчет структурной схемы радиопередающего устройства ультракоротковолнового диапазона и проектирование оконечного и предварительного усилителей мощности высокой частоты с заданными параметрами.
Введение
В настоящее время системы связи используются практически во всех областях человеческой деятельности. Современный человек не мыслим без этих удобных и надежных средств обмена информацией на расстоянии. Неотъемлемой частью любой такой системы является радиопередающее устройство. В связи с этим в настоящее время не снижается потребность в разработке носимых радиостанций УКВ диапазона, так как они менее подвержены влиянию индустриальных помех. Продолжается разработка носимых радиостанций как для спецслужб, так и для использования в различных сферах народного хозяйства. Несмотря на производство ряда радиостанций подобного типа, возникает необходимость разработки новых и усовершенствования существующих. Поэтому в данном курсовом проекте делается попытка разработки одного из возможных вариантов построения носимой радиостанции с характеристиками, изложенными в техническом задании и параметрами, удовлетворяющими ГОСТ 12252-86 и ГОСТ 16019-2001.
Анализ состояния вопроса К настоящему времени известен ряд радиостанций аналогичного назначения, некоторые были разработаны в 70-80 г., более современные - в 90-е гг. Для анализа наибольший интерес представляют современные радиостанции «Охта» и «Радий». Эти радиостанции предназначены для организации подвижной радиосвязи в режиме одно- и двухчастотного симплекса. Рассчитана на работу в экстремальных условиях и соответствует всем техническим требованиям, предъявляемым к профессиональным радиостанциям подобного класса. 1.1. Радиостанция " Охта" Портативная радиостанция Охта (1Р32ПМ-1) предназначена для использования на морских, рыбопромысловых, смешанного (река-море) района плавания и нефтеналивных судах с целью организации двухсторонней радиосвязи: § между спасательными средствами, спасательным средством и судном; § между плавучими спасательными средствами и спасательной единицей; § для связи на борту судна в лоцманских целях; § для связи между объектами сухопутных служб спасателей, МВД, народного хозяйства, ведомственных систем. Радиостанция соответствует требованиям Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССББ) и прошла испытания в Российском Морском Регистре Судоходства и получила сертификат о типовом Одобрении. Радиостанция предназначена для работы в условиях воздействия: § температуры окружающей среды от -20 до +55 °С; § повышенной влажности окружающей среды не более 98% при температуре не выше +40 °С. Радиостанция сохраняет работоспособность после воздействия: § повышенной температуры окружающей среды до +70 °С; § пониженной температуры окружающей среды до -30 °С; § инея, росы, морского тумана, плесени и грибков, пыли, морской воды, нефти, солнечного излучения; § погружения в воду на глубину 1 метр в течение 5 минут § падения на твердую поверхность с высоты 1 м. Радиостанция имеет маркировку взрывозащиты " 1Exib II BT6" и может использоваться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установках категорий групп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6. Радиостанция обеспечивает работу на любом оперативно-выбираемом симплексном канале, определяемом при заказе. К радиостанции можно приобрести зарядное устройство одноместное или шестиместное. По заказу радиостанция может комплектоваться аварийной литиевой батареей емкостью 3.6 Ачас. со сроком хранения 10 лет. Радиостанция обеспечивает: § ступенчатую регулировку выходной мощности передатчика; § ступенчатую регулировку порога срабатывания шумоподавителя и его отключение; § подсветку шкалы индикатора; § индикацию: разряда батареи; выбранного канала; уровня громкости; уровня порога срабатывания ШПУ; излучаемой мощности; § дальность связи между однотипными радиостанциями в условиях прямой видимости на море порядка 3 миль; § разборчивость речи соответствует второму классу качества по ГОСТ 16600-72; § автоматический выход на 16 канал при включении питания; § работу в течение 8 часов без подзарядки аккумуляторной батареи при соотношении времени пребывания в режимах передача-прием-дежурный прием = 1: 1: 8. 1.2. Радиостанция " Радий-301" Радий-301 – носимая радиостанция УКВ диапазона. Сертификат соответствия N OC/1-РС-1261 Минсвязи России. Изготовитель: ОАО " Ижевский радиозавод". Радиостанция рассчитана для работы в экстремальных условиях и соответствует техническим требованиям по ГОСТ 12252-86, ГОСТ 16019-78, предъявляемым к профессиональным радиостанциям подобного класса. В 2000 году принята на вооружение в МВД РФ. Микропроцессорное управление, широкий перечень встроенных функций, а также применение современной элементной базы и высокая надежность - вот отличительные особенности этой станции. Традиционно станция имеет такие дополнительные функции как: - три списка сканирования каналов; - режим экономайзера. Параметры режимы радиостанции программируются по требованию потребителя от компьютера. Зарядное устройство работает в диапазоне изменения напряжения сети от 130 до 300 в, а также индицирует степень заряда источника питания, восстанавливает емкость аккумуляторной батареи после длительного хранения. Особенности конструкции: § Ударопрочный корпус; § Эргономичный дизайн; § Вид модуляции - F3F (угловая модуляции по ГОСТ 12-52 совместима со всеми видами частотной модуляции); § Переключаемый уровень мощности передатчика; § Высокая емкость NiMH батареи питания; § Наличие функции маскирования речи; § Работа с использованием субтонов CTCSS и программируемых тональных вызовов (до 6); § Световая и звуковая индикация режимов работы; § Совместимость с отечественными и импортными радиостанциями;
Краткое описание Микропроцессорное управление, широкий перечень встроенных функций, а также применение современной элементной базы и высокая надежность — отличительные особенности этой радиостанции. Функции: · наличие функции маскирования речи; · переключаемая мощность передатчика; · работа с использованием субтонов (CTCSS); · режим сканирования каналов; · режим «экономия питания». Поставляются все необходимые для эксплуатации аксессуары. Параметры и режим работы радиостанции программируются по желанию потребителя. Перепрограммирование осуществляется с IBM компьютера. Программное обеспечение поставляется по заявке потребителя. Комплектуется зарядной станцией ЗС-М или ЗС-6. Области применения В любых структурах и подразделениях в разрешенном диапазоне частот, входящем в диапазон рабочих частот радиостанции. Назначение Радиостанция предназначена для организации подвижной радиосвязи в режиме одно- и двухчастотного симплекса. Рассчитана на работу в экстремальных условиях и соответствует всем техническим требованиям, предъявляемым к профессиональным радиостанциям подобного класса. Расчет усилителя мощности
В качестве активного элемента в усилителе мощности будет использоваться биполярный транзистор 2Т929А, т. к. он обеспечивает требуемую выходную мощность и может работать на требуемой частоте. Параметры транзистора приведены в ПРИЛОЖЕНИИ 1. Электрический расчет режима работы транзистора состоит из двух этапов: расчет коллекторной цепи и расчет входной цепи. Расчет коллекторной цепи надо вести так, чтобы при номинальном нагрузочном сопротивлении
Рисунок 3.1 1. Определим выходную мощность усилителя
2. Амплитуда первой гармоники напряжения
где
3. Максимальное напряжение на коллекторе не должно превышать допустимого:
4. Амплитуда первой гармоники коллекторного тока
5. Определим сопротивление коллекторной нагрузки (входное сопротивление цепи согласования)
6. Постоянная составляющая коллекторного тока
где
7. Определим максимальный коллекторный ток
где
8. Мощность, потребляемая от источника питания
9. Коэффициент полезного действия коллекторной цепи при номинальной нагрузке
10. Максимальная рассеиваемая мощность на коллекторе транзисторе
При расчете входной цепи транзистора с ОЭ предполагается, что между базовым и эмиттерном выводами транзистора по ВЧ включен резистор
1. Амплитудное значение тока базы определим по формуле
где
2. Напряжение смещения на эмиттерном переходе
где
3. Максимальное обратное напряжение на эмиттерном переходе
4. Постоянные составляющие базового и эмиттерного токов
5. В эквивалентной схеме входного сопротивления транзистора
6. Резистивная и реактивная составляющие входного сопротивления транзистора
7. Входная мощность
8. Коэффициент усиления по мощности транзистора
Расчет теплоотвода
Рассчитаем теплоотвод для транзистора 2Т929А, стоящего в схеме усилителя мощности. Для расчета необходимы следующие параметры: P =1, 25 Вт. Определяем среднюю поверхностную температуру теплоотвода
где q – коэффициент, зависящий от способа рассеивания тепловой энергии. 1. Перепад между средней поверхностной температурой теплоотвода и окружающей средой равен
2. Вычисляем теплообменную поверхность теплоотвода
3. Определяем длину пластины
где Заключение
В данном курсовом проекте было разработано носимое радиопередающее устройство УКВ диапазона с числом каналов 10 и возможностью увеличения их количества. При разработке радиостанции был использован синтезатор частоты на микропроцессоре 1835ВЕ39, производимый ЗАО “Vesnet”, особенностью которого является отсутствие ВЧ делителя. Были рассчитаны предварительный и оконечный усилители мощности. Все узлы данной радиостанции были спроектированы на отечественной элементной базе. Данное радиопередающее устройство питается от напряжения 7, 2 В, которое будут обеспечивать батарея элементов электропитания.
Список литературы 1. Проектирование радиопередатчиков: Учебн. пособие для вузов / Под редакцией В.В. Шахгильдяна. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 2000 – 656с. 2. Терещук Р. М., Фукс Л. Б. Малогабаритная радиоаппаратура: Справочник радиолюбителя – Киев: Наукова думка. – 1967 3. Шахгильдян В.В. и др., Радиопередающие устройства: Учебник для вузов. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Радио и связь, - 1996. 4. Петров Б. Е., Романюк В. А., Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах.: Учебное пособие для радиотехн. Спец. Вузов. – М.: Высшая школа – 1989. 5. ГОСТ 21128-83. Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В. – М.: Изд-во стандартов, 1983. 6. Курсовое и дипломное проектирование. Методические указания для студентов специальностей 190200 и 200700. Омск. – Изд-во ОмГТУ, 1997. – 44 с. 7. Альтшуллер Г. Б., Елфимов Н. Н., Шакулин В. Г. Кварцевые генераторы: Справ. пособие. М.: Радио и связь, 1984. – 232 с. 8. Пьезокварцевые резонаторы: Справочник / Под ред. П.Е. Кандыбы и Г.П. Позднякова. – М.: Радио и связь, 1992 – 392с. 9. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощности: Справочник / Под ред. А.В. Голомедова. – М.: Радио и связь, 1989 – 640с.
Пояснительная записка к курсовому проекту |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-09; Просмотров: 316; Нарушение авторского права страницы
синтезатора частот 33
обеспечивался граничный режим. Тогда при уменьшении нагрузочного сопротивления транзистор будет переходить в недонапряженный режим, а при увеличении – в перенапряженный. Выберем угол отсечки импульсов коллекторного тока. Для увеличения электронного КПД угол отсечки следует уменьшать (при 
КПД стремится к 100%), а для получения наибольшей мощности первой гармоники – устанавливать его в пределах 120…180 
. Выберем угол отсечки равный 
, при этом получается высокий КПД и достаточно высокая выходная мощность.
на коллекторе
- сопротивление насыщения транзистора 
Ом, 
, 
В.
, 
, 
А.
, 
А.
.
, сопротивление которого
; 
; 
, 
, 
.
, 
, 
: 
=20 
.
=160 
=20 
.
= 0, 7 
, 
, 
, 
, 
- коэффициент теплоотдачи. В нашем случае 
.
; 
= 
– толщина пластины, L=0, 01м высота пластины.