|
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 |
Расчет цепи смещения промежуточного усилителя ⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6
Рассчитаем требуемое сопротивление автосмещения и элементов схемы смещения Rсм = так как θ = 90˚ формула примет вид Rсм = где τ β –постоянная времени на частоте ω β (частота, на которой модуль коэффициента усиления тока в динамическом режиме уменьшается в √ 2 раз по сравнению со статическим режимом. ω β находится по формуле ω β = ω гр / B, где В – средний коэффициент усиления тока) и находится по формуле τ β = 1 / ω β = 1 / 2 ∙ π ∙ 107 =16 нс. Rсм = 800 Ом.
Рисунок 6.3. Применяя схему смещения, приведенную на рисунке 6.3, необходимо чтобы выполнялись условия: Eп ∙ R2 / ( R1 + R2 ) = Uотс, R1 ∙ R2 /( R1 + R2 ) = Rсм. Эти условия выполняются при R1 = 8, 2 кОм, R2 = 910 Ом. Мощность резисторов:
7. Описание Существует ряд схемных решений на дискретных элементах для отечественных радиостанций, реализующих синтез сетки частот, обычно с шагом 25 кГц, в диапазоне 156-158 МГц. В некоторых реализован репитерный разнос частот приема-передачи и сканирование. Однако все эти схемы неоправданно сложны. Применение однокристальной микро-ЭВМ (ОМЭВМ) для управления радиостанцией позволяет наиболее простыми мерами решить все задачи. Примером подобного устройства служит блок управления гетеродином УКВ радиостанции. Схема, совместно с гетеродином радиостанции, представляет собой управляемую петлю ФАПЧ или простейший однопетлевой синтезатор частот. Особенность данной схемы - отсутствие дефицитного ВЧ делителя. Это связано с тем, что гетеродины большинства УКВ радиостанций построены по схеме умножения частоты и работают на частотах 10 - 30 МГц, что вполне по силам обычным TTL делителям. Для данного синтезатора необходимо, чтобы частота гетеродина умножалась на 12. Синтез частоты осуществляется путем сравнения частоты гетеродина и опорной частоты кварцевого генератора фазовым детектором. Если частоты равны, то частота гетеродина не меняется. В противном случае на гетеродин подается напряжение, заставляющее подтянутся частоту до нужного значения. В данной схеме выбрана опорная частота 520.8333 Гц. При частоте кварца 5 МГц и предварительном делении на 2 коэффициент деления равен 4800. Для другой частоты резонатора необходимо вычислить новый коэффициент деления по формуле Fкв/2/520.8333 и записать его в ПЗУ. Причем частота резонатора должна быть такой, чтобы коэффициент деления был целым. В режиме передачи частота гетеродина меньше частоты передачи в 12 раз. К примеру для 156 МГц частота гетеродина будет равна 12 МГц. Таким образом коэффициент деления ДПКД будет равен 12МГц/4/520.8333=5760, где 4 - постоянный коэффициент деления предварительного делителя. Если установить коэффициент деления 5761 то частота передачи будет: 520.83333*4*5761*12=144025000 Гц. Изменение на единицу коэффициента деления ДПКД вызывает изменение частоты передачи на 25 кГц. Управляющая программа поддерживает 4 наиболее распространенных промежуточных частоты: 10.7 МГц, 24 МГц, 25 МГц, 21.4 МГц. Выбор необходимой ПЧ осуществляется подачей кодов 00, 01, 10 или 11 на выводы 37 и 38 процессора. Принципиальная схема синтезатора приведена на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1. Основой схемы является однокристальная микро-ЭВМ с включенным по типовой схеме ПЗУ 573РФ2 или РФ5. Применение микросхемы семейства i8048 обусловлено прежде всего ее дешевизной и доступностью. Если применить в синтезаторе ее микромощный аналог 1835ВЕ39, то появится возможность использовать команду приостанова ВЕ39 в моменты, когда нет нажатия на кнопки. Таким образом резко уменьшается уровень помех в приемопередающий тракт и упрощается конструкция радиостанции. Вывод информации на индикаторы происходит также только в момент нажатия на кнопки. В качестве делителя опорной частоты и делителя с переменным коэффициентом деления используется БИС таймера 580ВИ53, подключенная как внешнее ОЗУ для упрощения схемы. Первый канал таймера предназначен для получения опорной частоты 520.833 Гц путем деления частоты кварцевого генератора. Второй канал - делитель с переменным коэффициентом деления. На него подается сигнал гетеродина поделенный на 4 микросхемой D6-555ТМ2. На третьем канале реализованы функции звуковых эффектов при нажатии на кнопки и формирования частоты субтонов при включении режима работы станции с субтоном. Сигнал гетеродина усиливается каскадом на транзисторе VT1. Одна половина D5 используется в предварительном делителе опорной частоты. На второй половине собран фазовый детектор. Диапазон линейного детектирования такой схемы равен ПИ, что вполне достаточно для данного применения. Фазочастотная характеристика имеет периодический характер, поэтому рабочий диапазон напряжения детектора необходимо установить несколько меньше максимального. Транзистор VT2 увеличивает диапазон выходного напряжения фазового детектора, повышая таким образом общее усиление петли ФАПЧ.На выходе фазового детектора стоит ФНЧ, выделяющий постоянную составляющую сигнала ошибки. Если конструкция радиостанции имеет недостаточно эффективную экранировку, возможно проникновение частоты сравнения в тракт приема и передачи. В этом случае можно дополнительно установить на выходе ФНЧ Т-мост настроенный на частоту 520.833333 Гц. Блок индикатора выполнен на 8-ми разрядных сдвиговых регистрах. Для упрощения конструкции и уменьшения потребляемого тока, на индикаторы выводится только 3 цифры, показывающие килогерцы. Дополнительно используется светодиод VD9, он светится, когда частота находится в пределах 156 - 157 МГц. Светодиод VD10 показывает, что включен репитерный разнос. Информация о текущей частоте выдается на индикатор в последовательном коде в момент нажатия на клавиши управления. В остальные моменты происходит хранение информации. Такое построение схемы имеет ряд преимуществ: - сокращение количества сигнальных линий; - статическая индикация (отсутствие помех); - возможность выводить кроме цифр некоторые символы. Блок клавиатуры также выполнен на сдвиговом регистре. Использование последовательного управления имеет те же преимущества, что и в блоке индикации. Небольшое количество линий управления позволяет вынести оба блока, к примеру в тангенту радиостанции. Принципиальная схема обеих блоков приведена на рисунке 7.2.
Рисунок 7.2. Блок управления реализует следующие функции: - дискретное увеличение и уменьшение частоты настройки радиостанции через 25 кГц в диапазоне 156 - 158 МГц; - индикацию установленной частоты на светодиодных индикаторах; - сканирование всего диапазона частот с остановкой при нажатии на кнопку; - сканирование части диапазона в границах, указанных в ячейках памяти М0 и М1; - сканирование частот репитеров R0-R8; - сканирование частот сохраненных в памяти; - приоритетное сканирование (прослушивание 2-х частот); - сканирование всего диапазона частот с записью частот найденных станций в ячейки памяти; - включение репитерного разноса -600 кГц и +600 кГц; - реверс частот приема и передачи при включенном репитерном разносе; - блокирование клавиатуры; - гашение индикации; - запись текущей частоты в одну из 16 ячеек памяти; - извлечение частоты из любой ячейки памяти; Управление синтезатором осуществляется при помощи семи кнопок, расположенных на передней панели радиостанции, или в тангенте, сигнала от шумоподавителя радиостанции и клавиши передачи. Кнопки выполняют следующие функции: [/\] - увеличение частоты [\/] - уменьшение частоты [S] - запуск функций сканирования [М] - обращение к функциям работы с памятью [REP] - функции репитера [REV] - реверс частоты приема-передачи [F] - функциональная клавиша Кнопки представляют собой нормально разомкнутые контакты. Для обеспечения функций сканирования сигнал от шумоподавителя подается на вход синтезатора SIG. Активный уровень сигнала - низкий. При нажатии кнопок в определенной последовательности, синтезатор переводится в различные режимы: [/\] - увеличение частоты на 25 кГц; [\/] - уменьшение частоты на 25 кГц; если удерживать нажатыми эти кнопки более 5 сек., происходит циклическое увеличение или уменьшение частоты. При пересечении границы диапазона происходит установка противоположной границы. [S], [/\] - сканирование вверх от текущей частоты; выход из режимов сканирования происходит по нажатию на любую клавишу или тангенту передачи. При заблокированной клавиатуре только тангенты. При появлении сигнала в канале приема, происходит задержка на время около 30 сек на этой частоте, после чего продолжается сканирование. [S], [\/] - сканирование участка диапазона в границах из ячеек памяти М0 и М1. Границы сканирования должны быть записаны заранее. Если записаны одинаковые частоты, происходит прослушивание одной частоты. [S], [M] - сканирование всех ячеек памяти; [S], [REV] - попеременное прослушивание текущей частоты и частоты из текущей ячейки памяти; В данной схеме реализованы 16 ячеек памяти. После включения в них загружаются частоты из ПЗУ, например 156.500. [M], [/\]..., [M] - загрузка текущей частоты из выбранной ячейки памяти; [M], [\/]..., [M] - запись текущей частоты в выбранную ячейку памяти; Нажатие клавиш [/\] и [\/] после клавиши [M] вызывает изменение номера текущей ячейки памяти. На дисплее в этот момент отображается буква (п) и номер ячейки памяти. После выбора нужной ячейки нажимается клавиша [M]. [M], [S] - сканирование с записью частот на которых появился сигнал в ячейки памяти. [REP] - включение репитерного разноса на передачу (-600кГц); [F], [REP] - включение репитерного разноса на передачу (+600кГц); Разнос хранится в ПЗУ и может быть любым. Можно установить произвольный разнос в процессе работы с клавиатуры. Однако в программе не реализован контроль за выходом из диапазона при работе с разносом. Контроль осуществляет оператор при работе на радиостанции. [REV] - реверс частот приема и передачи. Если репитерный разнос выключен, функция игнорируется. [F], [F] - блокирование клавиатуры Синтезатор не реагирует на клавиши кроме тангенты передачи до повторного нажатия [F], [F]. [F], [REV] - включение и выключение индикации. По нажатию клавиши [F] и некоторых дополнительных клавиш можно настроить такие параметры как репитерный разнос, границы диапазона и другие. Управляющая программа написана на языке ассемблера i8048. Синтезатор выполнен на односторонней печатной плате размером 5*8 см. Блоки индикации и клавиатуры также выполнены на односторонних печатных платах размером 5*3 см и 5*2 см. Индикаторы запаиваются со стороны монтажа на площадки, расположенные между выводов микросхем. Если в синтезаторе используется микросхема 1835ВЕ39, то экранировка его не требуется. Он может быть расположен в непосредственной близости от приемо-передатчика без опасности возникновения помех приему. В блоке индикации можно применить любые последовательно-параллельные сдвиговые регистры. Необходимо набрать 24 разряда. При этом печатную плату придется доработать. Индикаторы также могут быть любого типа.Если применяется индикатор противоположной проводимости, достаточно поставить инвертор по входу данных и изменить полярность сигнала на выходе ключа V1. Можно применить кварцевый резонатор на другую частоту.Его частота должна быть кратной опорной частоте 520.8333333 Гц.Константа для нового кварца должна быть рассчитана и записана в ПЗУ. Необходимо также помнить, что гармоники кварцевого генератора могут вызывать пораженные частоты приема. Например при частоте генератора 5 МГц, на частоте 157 МГц имеется помеха приему. Никаких особых ограничений на применяемые детали нет. Можно использовать то, что доступно. Качественные характеристики синтезатора определяются в основном качеством кварцевого резонатора и характеристиками управляющей программы. Доработка гетеродина передатчика заключается в удалении кварцевых резонаторов и установке на место одного из них катушки индуктивности и подстроечного конденсатора. Параллельно колебательному контуру образованному катушкой и подстроечным конденсатором, подключается, через емкость 30 пф варикап КВ102. Управление варикапом осуществляется через резистор 100 кОм. Катушка выполняется на каркасе диаметром 5мм с ферритовым сердечником. Наматывается 25 витков провода ПЭВ 0.2. Сигнал на вход фазового детектора подается через конденсатор емкостью 39пф с выхода гетеродина. Частота гетеродина не зависит от выбранной промежуточной частоты и должна быть в 12 раз меньше частоты передачи. В приемнике частота гетеродина зависит от промежуточной частоты и определяется по формуле (Fприема-Fпч)/12. Можно использовать гетеродин, установленный в приемнике. Катушка наматывается на каркасе диаметром 4 мм с ферритовым сердечником и содержит 20 витков провода ПЭВ 0.2. Настройку радиостанции нужно начинать в режиме передачи. Для чего нужно нажать тангенту передачи. Перед подключением к синтезатору, устанавливаются нужные пределы изменения частоты гетеродина, при изменении напряжения на варикапе от 2 до 10 в. Затем гетеродин подключается к синтезатору. Проверяется работа УВЧ на V1 и устойчивость срабатывания делителя D6. В случае необходимости можно подобрать номинал резистора R1. На выводе 13 D3 частота сигнала должна быть 520.8333 Гц. Если при монтаже не допущено ошибок, петля ФАПЧ должна застабилизировать частоту гетеродина на значении 12.125 МГц. Аналогичным образом проводится настройка в режиме приема. Гетеродин в этом случае будет работать на частоте (Fсиг-Fпч)/12. К примеру для частоты 156.5 МГц и ПЧ 10.7 МГц частота его будет равна 11233333 Гц. Гетеродины приемника и передатчика включены параллельно по входу и выходу, поэтому наблюдается влияние контуров друг на друга. После окончания настройки в режиме приема нужно проверить настройку режима передачи. Данная структурная схема синтезатора допускает некоторую свободу при выборе коэффициента деления предварительного делителя и коэффициента умножения ГУН. Однако, не следует забывать, что на БИС 580ВИ53 нельзя подавать частоту более 3 МГц. К примеру, можно ГУН запустить на частоте 156 МГц, а в качестве делителя применить комбинацию из делителей серий 193 и 555 с общим коэффициентом деления 48. Испытания совместно с радиостанцией показали, что ухудшения параметров приемника по сравнению с применением обычного кварцевого гетеродина не произошло. Реальная чувствительность осталась на прежнем уровне. Однако необходимо принять меры для защиты от проникновения частоты сравнения 520.83 Гц в тракты приема и передачи. Помех от цифровой части синтезатора не наблюдается, так как микропроцессор находится в состоянии останова.
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.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-09; Просмотров: 284; Нарушение авторского права страницы
, 
, 
; 
синтезатора частот
