Разработка передающего устройства системы беспроводного удаленного доступа
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
бор и расчет схемы задающего генератора
Электрические схемы частотных модуляторов различаются главным образом связи варикапа с резонатором автогенератора. Наиболее просто реализуются схемы с емкостной связью, рисунок 22. Здесь автогенератор выполнен на полевом транзисторе 1VT1типа BF998 или его аналоге.
Варикап связан с колебательным контуром, образованный конденсаторами 1С11; 1С2 и индуктивностью 1L1 с помощью связи 1С3. Перестройка частоты производится варикапом 1VД1, на который поступает напряжение ФАПЧ от синтезатора через вывод Z разъема Х1.
Рисунок 22 - Электрическая схема генератора-модулятора
Таблица 3
Перечень компонентов электрической схемы генератора-модулятора
Схемное обозначениеТип компонентаКоличество1VT1Транзистор BF99811VD1Варикап КВ132А1Конденсаторы1C1К10-17-16-М47-27 пФ11C2К10-17-26-М47-51 пФ11C3К10-17-26-М47-43 пФ11C4К10-17-26-М47-1000 пФ11C5К150-17-26-М47-3 пФ11C6К10-17-26-Н90-0,1 мкФ11R1С2-33Н-0,25-150 Ом 5R2С2-33Н-0,25-1 кОм 5R3С2-33Н-0,25-250 кОм 5R4СП5-3В-1ВТ-10 кОм5R5С2-33Н-0,25-10 кОм 5R6, 1R7С2-33Н-0,25-100 кОм 5R8С2-33Н-0,25-100 кОм 5R9С2-33Н-0,25-150 кОм 5%1R10С2-33Н-0,25-100 кОм 5%1
На этот же варикап в режиме передачи М микрофонного тракта (вывод 1 разъема Х1) через регулятор девиации 1R4 поступает модулирующий сигнал.
Автогенератор на транзисторе можно проектировать на тех частотах, где выполняется соотношение , где - граничная частота транзистора.
Если , то к транзистору следует подключать корректирующую цепочку. Расчет схемы частотного модулятора следует проводить по методике, изложенной в [7].
Выбирается схема автогенератора, тип варикапа и рассчитывается его режим и определяется емкость связи варикапа с резонатором.
Для частоты генерации и относительной девиации частоты - задаемся коэффициентом гармоник кГ<5%. Выбираем схему генератора-модулятора (рисунок 22). Выбираем транзистор малой мощности типа BF998.
Полевые транзисторы характеризуются зависимостью ток сток Iс от напряжения сток-исток Uси и затвор-исток Uзи. Для малых приращений тока стока справедлива зависимость:
,
Где
внутреннее сопротивление транзистора. Эти параметры зависят от постоянной составляющей тока стока, то есть от положения рабочей точки на вольтамперной характеристике. Область безопасной работы полевого транзистора определяется его предельными параметрами [8]:
максимально допустимый ток стока;
напряжение пробоя сток-исток, Uси;
максимальная рассеиваемая мощность.
Наибольшие потери мощности приходятся на сопротивление в открытом состоянии транзистора.
Для транзистора BF998 (КП956Б) Uc< 200B;
Активная часть емкости
и сопротивление потерь в цепи стока
.
Расчет корректирующей цепочки (1R1, 1C2)
Принимаем 1R1=150 Ом
Принимаем 1С2=51 пФ.
Конденсатор 1С1 с выводом стока образует колебательный контур, настроенный на основную гармонику генерации Принимая индуктивность вывода находим емкость контура 1С2 [6].
Принимаем 1С1=27 пФ
Электрический расчет генератора
В статическом режиме максимально допустимая мощность Рстат.мах, рассеиваемая транзистором, определяется зависимостью:
, (12)
где Ткр.мах - максимальная температура кристалла;
Ткорп - температура корпуса транзистора;
- тепловое сопротивление в статическом режиме.
С другой стороны, максимально допустимая мощность:
(13)
где - сопротивление цепи сток-исток в открытом состоянии транзистора.
Из приведенных зависимостей определяется тепловое сопротивление в статическом режиме:
.(14)
Из формулы (13) находим
Принимаем , угол отсечки тогда
Расчет основных параметров генератора:
Резистор 1R10 с конденсатором 1С10 образуют развязывающий фильтр с другими каскадами через общий источник питания. Величина резистора 1R10 принимается несколько десятков Ом. Принимаем величину резистора 1R10=100 Ом.
Падение напряжения на резисторе
Принимаем 1R9=150 Ом, так как выход генератора шунтируется малым сопротивлением стабилизатора напряжением .
Расчет емкости фильтра 1С6
Принимаем 1С6=0,1пФ.
Делитель R7, R6 рассчитывается исходя из обеспечения потенциала затвора
Задаемся током делителя и находим общее сопротивление
Принимаем
.2.2 Расчет схемы модулятора
Выбираем варикап КВ132А, емкость которого Сво=50 пФ при добротность
Предельные параметры варикапа: степень нелинейности вольтамперной характеристики . Смещение на варикап подаем от общего источника питания через дополнительное регулирующее устройство .
Из расчета автогенератора известны следующие параметры: , относительная девиация частоты , коэффициент гармоник КГ<5%. Находим амплитуду модулирующего напряжения:
Расчет сопротивления резистивного делителя R2, R3:
Принимаем ток делителя .
При выборе величины резистора 1R2 используем уравнение [7]:
>0
Принимая
Находим
.
Выбираем величину резистора 1R1, равную 250 кОм.
Тогда 1R2 принимаем равным 1 кОм.
Расчет конденсатора связи 1С3:
Выбираем 1С3 = 43 пФ.
Величину резистора 1R5 находим по формуле:
А