Читайте данную работу прямо на сайте или скачайте

Проектирование автогенератора с кварцевым резонатором в контуре

Министерство общего и профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный электротехнический ниверситет

Кафедра ИИСТ

Пояснительная записка по курсовой работе:

Разработка и расчет экранированного

втогенератора

Студент гр.6561:

Преподаватель:

Содержание:

1. Задание.

Проектирование автогенератора с кварцевым резонатором в контуре.

Рассчитать электрическую схему транзисторного автогенератора и разработать его конструкцию.

Предложить методику настройки автогенератора.

Конструкция автогенератора должна учитывать наличие электромагнитного экрана, расчитанного на частоты близкие к частоте автогенератора и обеспечивать заданную эффективность подавления помех.

2.

Рассчитаем колебательную систему автогенератора, работающего на частоте 4,2 Гц и выполненного на транзисторе ГТ313.

Òàáëèöà 1.1

ГТ313 NPN- Ge	Основные параметры
	Fг, Гц	Sгр, А	b0	Å	Ñê	Ñêà	rб, Ом
	450-1	0.05	50	-0,25	2,5	1,25	60
	Ïðåäåëüíûå ýêñïëóàòàöèîííûå ïàðàìåòðû
	÷êä	÷ýáä	Iкд, А	tд,	Riд,	Pкд при
	12	0,5	0,03	70	500	0,09

Таблица 1.2

Частота	Рекомендуемая PКВ, мВт	Допустимая PКВ. д., мВт
	для термоста-тируемых резонаторов	для нетермос-татируемых резонаторов	для термоста-тируемых резонаторов	для нетермос-татируемых резонаторов
Свыше 800 при колебаниях на основной частоте	0,500	1,00	1,00	2,00

2.1.

Зададимся 0 (1=0,436; 0=0,253) и определяем

2.2.

Çàäàåìñÿ m=0,1.

Ïàðàìåòð

Îòíîøåíèå åìêîñòåé

мплитуда первойК1

Åìêîñòü êîíäåíñàòîðà â öåïè áàçû

Åìêîñòü êîíòóðà

Åìêîñòü êîíäåíñàòîðà

Íàãðóæåííàÿ äîáðîòíîñòü êîëåáàòåëüíîé ñèñòåìû

Ìîäóëü êîýôôèöèåíòà îáðàòíîé ñâÿçè

Ðåçèñòîð R₀ а

2.3.

Àìïëèòóäà íàïðÿæåíèÿ íà áàçå

мплитуда напряжения на коллекторе

Постоянное напряжение на коллекторе

Проверяем словие недонапряженного режима

Эквивалентное сопротивление колебательной системы автогенератора

Ïîñòîÿííàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ êîëëåêòîðíîãî òîêà

Ìîùíîñòü ïîòðåáëÿåìàÿ òðàíçèñòîðîì îò èñòî÷íèêàа

Êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ òðàíçèñòîðà

Ïîñòîÿííàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ òîêà áàçû

Íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ íà áàçå

2.4.

Ñîïðîòèâëåíèå â öåïè ýìèòòåðà

Èíäóêòèâíîñòü äðîññåëÿ â êîëëåêòîðíîé öåïè âûáèðàåòñÿ èç óñëîâèÿ

Íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà êîëëåêòîðíîãî ïèòàíèÿ

Ðàñ÷åò äåëèòåëÿ áàçèðóåòñÿ íà âûïîëíåíèè äâóõ óñëîâèé: âî-ïåðâûõ, äîëæíî áûòü èñêëþ÷åíî øóíòèðîâàíèå êîëåáàòåëüíîé ñèñòåìû àâòîãåíåðàòîðà äåëèòåëåì è, âî-âòîðûõ, íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ ìåæäó áàçîé è ýìèòòåðîì òðàíçèñòîðà äîëæíî ñîîòâåòñòâîâàòü ðàñ÷åòíîìó ðàñ÷åòíîìó çíà÷åíèþ. Òàêèì îáðàçîì

ãäå I_äåë - òîê ïðîòåêàþùèé ÷åðåç ðåçèñòîð R₂ . Äëÿ òîãî ÷òîáû áàçîâûé òîê íå âëèÿë íà âåëè÷èíó íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ, öåëåñîîáðàçíî I_äåë âûáèðàòü èç óñëîâèÿ: I_äåë = (5á0.

Åìêîñòü êîäåíñàòîðà

3.Настройка колебательного контура автогенератора. Выбор катушки индуктивности.

Настройка колебательного контура автогенератора может производиться двумя способами: изменяем емкость или изменением индуктивностей. Наиболее чаще используют подстроечную катушку индуктивности.

В данной схеме автогенератора будет использоваться однослойная цилиндрическая катушка с подстроечником в виде ферритового стержня (сердечника).

В качестве материала каркаса катушки выбран полистерол, так как он обладает удобными

Индуктивность катушки определяется по формуле:

Зададимся диаметром

Так как ферритовый стержень влияет на индуктивность катушки, для расчета числа витков возьмем K

 ñâÿçè ñ òåì, ÷òî âëèÿíèå ýêðàíà íà èíäóêòèâíîñòü íåçíà÷èòåëüíî, â äàííîé ðàáîòå èì ìîæíî ïðèíåáðå÷ü.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå îíî ìîæåò áûòü êîìïåíñèðîâàíî ïðè íàñòðîéêå.

Подставляя значения в формулу находим количество витков W=63 витка.

4. Выбор элементов.

Поз.

обозна-чение

Наименование

Кол.

Примечание

Конденсаторы

К10-17а

С1

1

С2

1

Сэ

1

Скв

1

Подстроечный

Резисторы С2-23а

R0

1

R1

1

R2

1

R3

1

Rэ

1

Rн

1

Lдр

1

Lк

1

Подстроечный

5. Размещение элементов на печатной плате.

6.

При расчетах будем считать, что экран изготовлен из меди (магнитная проницаемость меди отн = 1P)и). Обоснование толщины экрана и параметров отверстий будет приведено ниже.

6.1.

Так как расчетные формулы для дальнего и ближнего элекрического поля идентичны, будем оговаривать вид поля (ближнее

Коэффициент экранирования равен: погл. - коэффициент поглащения экраном: отр.м.отр.

Подставив в формулу

Примем толщину экрана

6.

В соответствии с формулой (1) коэффициент экранирования реального экрана равен: Кэ._Р.=101.2 дБ. Отсюда находим эффективность экранирования реальным экраном:

6.3.

Утечка поля через круглое отверстие определяется формулой:

где

Эффективность экранирования идеальным экраном с отверстиями определяется по формуле:

В разрабатываемом экране нам понадобится 4 отверстия:

1.    1 = 0,003 м.

2.    2 = 0,0015 м

3.    3 = 0,0015 м.

4.    4 = 0,0015 м

5.    5 = 0,003 м.

Расстояние от источника помехи до экрана рассчитаем по формуле:

Формул и = 53,4

6.

Конечное значение эффективности экранирования рассчитывается по формуле:

Так как и p, òîэ.и.= 34 дБ.

При уменьшении значения

Значение эффективности экранирования реального экрана останется прежним (p=114815,36

Найдем минимальное значение

Ïðèíÿâ Êи равным заданному значению (65 дБ), и

Íà÷èíàÿ ñ ïîëó÷åííîãî çíà÷åíèÿ è äàëåå, çíà÷åíèå ýôôåêòèâíîñòè ýêðàíèðîâàíèÿ ñòàíîâèòñÿ óäîâëåòâîðèòåëüíûì.

6.5. Дополнительные меры для получения требуемой эффективности экранирования.

Для того, чтобы экран был эффективен как в дальней, так и в ближней зоне, мы будем использовать волноводы. Влияние волновода на эффективность экранирования описывается следующей формулой:

где

Рассмотрим влияние волноводов на эффективность экранирования для

э.и0. берем из пункта 4 равным 34 дБ;

Приняв для всех отверстий нашего экрана э.волн.=112 дБ, и.волн.=398107.э.и.=146 дБ. Эффективность экранирования идеальным экраном и=и.>Sр., то коэффициент экранирования в итоге будет равен:

К_э.=20p.=101ээ.зад.=65 дБ).

7. Вывод по проделанной работе.

Произведена разработка автогенератора с кварцевым резонатором в контуре, размещается на печатной плате размерами 5

К сожалению использована старая элементная база.

1 Князев А.Д. и др.

Конструирование радиоэлектронной и электронно-вычеслительной аппаратуры с учетом элекромагнитной совместимости, Москва, Радио и связь 1989г, 224 стр.

2 Митрофанов А.В. и др.

Радиопередающие стройства Ленинград, ЛЭТИ, 1983г, 64 стр.

3 Пыко С.М.