Расчёт элементов и узлов аппаратуры связи
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Федеральное агентство связи
УрТИСИ(филиал) ГОУ ВПО СибГУТИ
Курсовая работа по ОТЦ на тему:
Расчёт элементов и узлов аппаратуры связи.
Выполнил: Смольников А.В.
Группа: ВЕ-01
Екатеринбург 2012
Оглавление
Введение
Техническое задание на разработку устройства
Расчет автогенератора
Расчет спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя
Расчёт электрических фильтров
Расчет выходного усилителя
Заключение
Введение
Цель данной работы заключается в разработке генератора сетки частот, состоящего из автогенератора, вырабатывающего колебание заданной частоты и нелинейного преобразователя, формирующего из него импульсы тока, состоящие из суммы гармоник исходного колебания. Для выделения заданной гармоники требуется рассчитать активные RC-фильтры.
В качестве задающего автогенератора в работе используются схемы на биполярных транзисторах с пассивной лестничной RC-цепью обратной связи. При расчете автогенератора необходимо рассчитать: значения всех элементов схемы, амплитуду стационарного колебания на выходе генератора.
Нелинейный преобразователь строится на основе биполярных, полевых транзисторов или полупроводниковых диодах. Анализ схемы нелинейного преобразователя включает в себя аппроксимацию ВАХ нелинейного элемента и расчет спектрального состава выходного тока и напряжения.
В качестве активных фильтров используются активные полосовые RC-фильтры на основе операционных усилителях с полиномиальной аппроксимацией частотной характеристики полиномами Чебышева.
Согласование функциональных элементов по входным и выходным сопротивлениям, а также обеспечение заданных уровней напряжения на их входах и выходах обеспечиваются масштабирующимися усилителями на интегральных микросхемах также входящими в состав проектируемого устройства.
Функциональная схема проектируемого устройства изображена на рисунке 1:
Рисунок 1 - Функциональная схема устройства
Цифрами обозначены следующие устройства:
.Автогенератор;
.Развязывающее (усилительное) устройство;
.Нелинейный преобразователь;
.Электрические фильтры.
Автогенератор - электронный генератор с самовозбуждением. Он вырабатывает электрические (электромагнитные) колебания, поддерживающиеся подачей по цепи положительной обратной связи части переменного напряжения с выхода автогенератора на его вход. Это будет обеспечено тогда, когда нарастание колебательной энергии будет превосходить потери ( когда петлевой коэффициент усиления больше1). При этом амплитуда начальных колебаний будет нарастать.
Такие системы называют автоколебательными системами или автогенераторами, а генерируемые ими колебания - автоколебаниями. В них генерируются стационарные колебания, части, и форма которых определяются свойствами самой системы. Автогенераторы применяются, например, в радиопередающих устройствах.
Существуют 2 режима работы автогенератора: мягкий и жесткий режимы. Мягкий режим характеризуется безусловным быстрым установлением стационарного режима при включении автогенератора. Жесткий режим требует дополнительных условий для установления колебаний, либо большой величины коэффициента обратной связи, либо дополнительного внешнего воздействия (накачки).
Достоинства схемы заключаются в возможности применения в диапазоне весьма высоких радиочастот (УКВ) недостатком является невозможность заземлить ротор конденсатора переменной ёмкости.
Развязывающее (усилительное) устройство - представляет собой масштабирующие усилители на интегральных микросхемах. В системах автоматики оно служит для усиления сигнала рассогласования по мощности или напряжения до величины необходимой для управления исполнительными устройствами.
Нелинейный преобразователь - служит для преобразования (изменения) формы сигнала и соответствующего (изменения) формы сигнала и соответствующего изменения его спектра нелинейные элементы широко используются в устройствах переноса спектра (модуляторах), образования новых частотных составляющихся, расширения динамического диапазона, регулирования коэффициента усиления.
Электрические фильтры называются четырехполюсниками. Они устанавливаются между источником питания и нагрузкой и служат для беспрепятственного (с малым затуханием) пропускания токов одних частот и задержки токов других частот.
генератор частота преобразователь
Техническое задание на разработку устройства
Заданные параметрыОбозначенияТребования к автогенераторуТип автогенератораСхема 1Тип транзистораТранзистор 2Т928А,БЧастота генерацииfГ=200 кГцНапряжение питанияUпит авт=15 ВСопротивление коллекторной цепиRк=10 ОмТребования к нелинейному элементуТип нелинейного преобразователяСхема 2Тип нелинейного элементаТранзистор КП305ЕНапряжение питания12Напряжение смещенияU0=-1,0 ВНапряжение на входеUm=2,5 ВТребования к электрическим фильтрамНапряжение питанияUпит Ф=12 ВНомер гармоники, выделяемой полосовым фильтром 3Выходное напряжениеUm вых=7 ВОслабление полезных гармоник (неравномерность ослабления в полосе пропускания)?А=0,5 дБСтепень подавления мешающих гармоник (ослабления