Проектирование передатчика
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?чение выходного напряжения до необходимого уровня, а так же создание противофазных напряжений для двух плеч оконечного усилителя. Смешение для рабочей точки будет подаваться только во время активной передачи. Для работы в данном диапазоне частот подойдёт практически любой транзистор, например BC547 (по параметрам аналог КТ315). Напряжение смещения на вход будет подаваться через резистивный делитель. При этом величина входного сопротивления очень велика и составляет десятки кОм, а выходного сопротивления очень мала, что способствует лучшему согласованию выхода формирователя сигнала и основного усилителя.
Рисунок 3.3 Зависимость входного сопротивления транзистора BLW50F от частоты
3.2 Расчёт выходного согласующего устройства
При данном подходе на выходе усилительного каскада необходимо поставить лишь согласующую цепь, относительно широкополосную, чтобы без перестройки согласующей цепи можно было покрывать весь диапазон рабочих частот.
Нелинейность частотной характеристики согласующей цепи будет оказывать меньшее влияние на искажения СП АМ сигнала, так как полоса ОП АМ в несколько раз уже чем полоса пропускания согласующей цепи.
Для согласования выхода оконечного усилителя с нагрузкой будем использовать колебательный контур. Основное предназначение выходного ФНЧ фильтрация высших гармоник, при этом критерии оптимальности для ФНЧ будут следующие:
- Максимальная равномерность в полосе f = 6525…6685 кГц.
- Общий уровень побочных гармоник не более 40дБ.
Входное активное сопротивление антенны 15 (Ом), индуктивное 60(Ом), выходное активное сопротивление транзистора 50Ом, реактивным сопротивлением выхода в рабочем диапазоне частот можно пренебречь. (> 3,5 кОм)
В качестве элемента согласования выберем полосовой фильтр в виде П-образного звена.
Параметры звена:
Где R0<R1, и R0<R2
Сопротивление источника сигнала R1 = 50Ом.
Сопротивление нагрузки R2 = 15Ом.
Рисунок 3.4 Зависимость КПД цепи согласования от сопротивления R0
Реактивное сопротивление входной ветви согласующего устройства должно быть равно 12,06 Ом.
Встаёт задача распределения реактивного сопротивления между трансформатором и ёмкостью П-образного звена. В результате расчётов в рабочем диапазоне частот получим следующую зависимость индуктивности трансформатора от емкости.
Рисунок 3.1 Зависимость индуктивности связующего трансформатора от входной ёмкости контура
В результате анализа реализуемости подобного звена были выбраны следующие параметры:
Индуктивность согласующего трансформатора L5 = 150нГн.
С14 = 2 нФ
С15 = 3,4 нФ
L6 = 415 нГн
При этих параметрах максимальный КПД цепи согласования может быть порядка 98%, в реальности он будет на 4-7% ниже.
- Расчёт входного каскада передатчика
Основная задача данного каскада формирование из входного сигнала модулирующего напряжения.
При этом стоит учесть следующее:
- амплитуда входного сигнала и динамический диапазон может изменяться очень сильно.
- На входе может действовать сигнал с шумом в очень широкой полосе частот.
- На вход балансного смесителя необходимо подавать сигнал с амплитудой 70мВ.
- Источником сигнала служит внешний подключаемый микрофон.
- На входе сигнал с малой амплитудой, важно хорошее отношение сигнал/шум для этого каскада.
Для этой цели наиболее оптимальным решением является усилитель с автоматической регулировкой усиления.
Например, специализированная микросхема MAX9814 микрофонный усилитель с АРУ и малошумящим смещением микрофона.
Отличительные особенности:
- Автоматическая регулировка усиления (АРУ)
- Три коэффициента усиления (40дБ, 50дБ, 60дБ)
- Программируемое время нарастания сигнала
- Программируемое соотношение нарастания и спада
- Диапазон напряжения питания 2.7В…6В
- Малая плотность шума по отношению ко входу 30нВ/Гц
- Отношение сигнал/шум 61дБ.
- Малые общие гармонические искажения: 0.04% (тип.)
- Маломощный режим отключения
- Встроенный малошумящий источник смещения микрофона напряжением 2В
- Расширенный температурный диапазон -40C…+85C
- В диапазоне частот 300 3400Гц АЧХ усилителя практически линейна.
Для того, чтобы выбрать коэффициент усиления равный 50дБ, необходимо вход выбора Кус (Gain Control Input) подключить к земле.
На выходе данной микросхемы мы имеем стабильный сигнал с уровнем 0,7 В, не зависимо от подключаемого ко входу источника. Для преобразования этого стабильного напряжения в 70мВ, требуемые для балансного смесителя, между смесителем и усилителем включим резистивный делитель.
Вход переключения между активным режимом и режимом ожидания подключим к общему выключателю Передача так же через делитель для согласования уровня напряжения питания (6В) и уровня логической единицы на входе SHDN 1,3В.
- Расчёт тракта формирования однополосного сигнала
Балансные модуляторы выберем в интегральном исполнении на микросхемах SL1640C производства Plessey Semiconductors.
Основные характеристики модулятора:
№ПараметрЗначение1Напряжение питания6 В2Входное сопротивление для несущей частоты1 кОм3Входное сопротивление для модулирующего сигнала500Ом4Диапазон входных напряженийот 10 до 210 мВ5Уровень интермодуляционных искажений-45 дБ6Коэффициент передачи модулятор