Каналообразующие устройства - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа

Функциональная схема синтезатора частот. Электрический расчёт автогенератора. Выбор транзистора. Определение амплитуды напряжения на нагрузке коллекторной цепи. Расчет насыщенного симметричного триггера, построенного по типовой схеме мультивибратора.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Описание работы синтезатора частот
Функциональная схема синтезатора частот:
Принцип работы синтезатора можно представить следующим образом. ГУН представляет собой обычный LC - автогенератор, в котором емкость контура, определяющего частоту генерации, представлена варикапом. Емкость варикапа, как известно, зависит от напряжения на его электродах.
Опорный генератор выполняется виде кварцевого автогенератора как правило по схеме емкостной трехточки. Остальная часть схемы может рассматриваться как кольцо фазовой автоподстройки (ФАПЧ). Отличием от стандартной схемы ФАПЧ является наличие частотного детектора в этом кольце автоподстройки.
Рассматриваемое устройство совмещает в себе аналоговые и цифровые элементы.
Источником выходного колебания с частотой f, является ГУН, кроме выхода, колебания с ГУН поступают на ДПКД, построенного на цифровой элементной базе, работающего по принципу счета импульсов. Там же в ДПКД происходит изменение (деление) частоты f/N, где N - коэффициент деления, устанавливаемый любому целочисленному значению в пределах от N 1 до N 2 . Далее поток импульсов с частотой f/N и аналогичный поток с частотой опорного генератора f o подается на ЧФД. С выхода ЧФД полученное напряжение подается на ГУН. Таким образом замыкается кольцо ФАПЧ, в результате работы которого устанавливается равенство
Как видим данная система работает как умножитель частоты, частотный диапазон простирается от N 1 f o до N 2 f o , а шаг сетки частот равен f 0 .
В проекте будем рассчитывать LC - автогенератор и один из элементов делителя частоты -синхронизируемый триггер с общим входом.
Максимальная частота переключения f max , МГц
Амплитуда выходного напряжения U m , В
Амплитуда запирающих импульсов U max , В
Электрический расчёт автогенератора включает в себя энергетический расчёт и расчёт колебательной системы. Эта часть расчёта одинакова для всех схем автогенераторов. Исходными данными для расчёта на заданную мощность являются активная составляющая мощности генератора Pаг и частота колебаний f. Должны быть известны также статические характеристики транзистора.
Расчёт начинаем с выбора транзистора. Рабочая частота f должна выбираться в пределах (0,2 - 0,3) f b , граничная частота, при которой модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером равен 0,7.
Определяем рабочую частоту транзистора:
Модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером
I б = 85 мкА=85 . 10 -6 А=0,000085А
1. Выбор угла отсечки коллекторного тока q:
2. Нахождение коэффициентов по таблице Берга:
Так как выбранный транзистор является маломощным, следовательно источник питания должен иметь не большое напряжение.
4. Расчет коэффициента использования источника питания:
где Sкр - крутизна линии критического режима, выходных характеристик транзистора.
Рис. 1. Вsходная характеристика транзистора
x кр близок к единице, следовательно, Eп выбрано верно.
5. Определение амплитуды напряжения на нагрузке коллекторной цепи:
6. Определение амплитуды первой гармоники тока коллектора:
7. Определение модуля эквивалентного сопротивления нагрузки генератора в критическом режиме:
8. Определение амплитуды импульса тока коллектора:
9. Расчет постоянной составляющей тока коллектора:
10. Расчет мощности потребляемой от источника:
11. Расчет мощности рассеиваемой на коллекторе:
P к = P n -P аг = 0,198-0,1= 0,0198 Вт=19,8 мВт
Pк< P Кдоп, следовательно, транзистор выбран верно
12. Нахождение средней крутизны проходной характеристики транзистора:
13. Вычисление коэффициента положительной обратной связи (из условия баланса амплитуд):
где ЅZэ.крЅ- модуль сопротивления нагрузки (контура). Он равен резонансному сопротивлению конура Rк, которое определяется по формуле:
- волновое (характеристическое) сопротивление контура.
Из таблицы возьмем: Cк= 6 . 10 -12 Ф
Для нахождения Lк воспользуемся формулой:
14. Определение значений емкостей C1, C2:
Воспользуемся формулой ёмкости контура Cк:
Задаемся одной из емкостей, примем C1= 120 . 10 -12 Ф
15. Определение величины необходимого смещения для реализации данного режима транзистора:
Найдем амплитуду напряжения на базе транзистора:
Воспользуемся известным выражением для угла отсечки:
16. Расчет элементов делителя R1 и R2:
Задаваясь величиной (R1+R2)= 10 3 Ом можно определить ток делителя:
Для проверки воспользуемся условием:
Определим постоянный ток базы, возникающий вследствие нелинейного преобразования напряжения, воздействующего на переход база - эмиттер:
R 1 =10000 - R 2 = 10000 - 3000 = 7000 Ом = 7кОм
17. Вычисление емкости C3 из условия:
Резонансную частоту можем определить из выражения:
Добротность контура выбираем из справочника: Q= 100
18. Выбор индуктивности дросселя из соотношения:
Согласно ГОСТ выбираем: L др = 2 мкГн
Рис. 2. Схема автогенератора с включением кварца в цепь обратной связи
2. Расчет насыщенного симметричного триггера
Максимальная частота переключения fmax= 310 МГц
Амплитуда выходного напряжения Um= 2,3 В
Амплитуда запускающих импульсов Um вх= 0,5 В
Критерием выбора служат соотношения:
Допустимое коллекторное напряжение: Uкэ.доп(3В)і Um (1,5В)
Исходя из этих данных выбираем транзистор: КТ 301
Допустимое коллекторное напряжение Uкэ.доп= 3 В
Постоянный ток коллектора Iк 0 max= 10 -2 А
Ток насыщения коллектор-эмиттер Iкн= 10 -2 А
Максимальное значение статического коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ bmax= 60
Минимальное значение статического коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ bmin= 20
2. Определение ЭДС источника питания:
3. Определение напряжения смещения:
4. Расчет сопротивления нагрузки Rк:
5. Нахождение значений резисторов R1 и R2:
Коэффициент насыщения транзистора S= 1,3 выбираем из справочника.
6. Определение значения ускоряющей емкости:
7. Определение амплитуд выходного напряжения:
8. Выбор коммутирующих диодов Д1 и Д2:
Динамическое (дифференциальное) сопротивление примем равное
9. Определение длительности запускающих импульсов:
10. Определение разрешающего времени триггера:
11. Определение емкости разделительного конденсатора:
Входное сопротивление r вх транзистора определим по семейству входных характеристик:
12. Выбор напряжения E, предотвращающего открывание транзисторов Д1 и Д2:
13. Выбор значения сопротивления R3:
Для подачи напряжения смещения используется дополнительный источник Еб. Как видно из схемы, триггер представляет собой двух каскадный усилитель, выход которого замкнут на вход (перекрестная положительная обратная связь). Транзисторы в схеме триггера работают в ключевом режиме. Временные диаграммы, поясняющие работу триггера, изображены на рис. 5. Триггер имеет два состояния устойчивого равновесия: транзистор Т1 заперт, а транзистор Т 2 - насыщен или транзистор Т1 насыщен, а транзистор Т 2 - заперт. Одно из таких состояний (причем заранее неизвестно, какое из них) устанавливается самопроизвольно после соединения схемы с источником питания Е к . Предположим, что в исходном состоянии транзистор Т 2 заперт. Тогда на его коллекторе будет положительный потенциал, близкий по значению к Е к . Этот потенциал через сопротивление обратной связи R прикладывается к базе транзистора Т1, обеспечивая его насыщение.
Поскольку потенциал коллектора насыщенного транзистора U кэ близок к нулю, то на базу транзистора T2 от источника смещения Е б подается отрицательное напряжение, надежно удерживающее транзистор T2 в закрытом состоянии. Такое состояние триггера при отсутствии на его входе управляющих импульсов является устойчивым.
При поступлении на общий вход схемы в момент времени t1 импульса отрицательной полярности малой длительности состояние запертого транзистора Т 2 не изменится, однако транзистор Т1 выйдет из состояния насыщения (рабочая точка транзистора переходит из области насыщения на границу с активной областью) и восстановятся его усилительные свойства. При этом коллекторный ток I К1 уменьшается, а напряжение на коллекторе повышается. Положительное приращение коллекторного напряжения передается на базу транзистора Т 2 . Когда это приращение напряжения компенсирует напряжение смещения на базе транзистора Т 2 , последний выходит из запертого состояния и его усилительные свойства восстанавливаются. С этого момента, когда выполняются условия самовозбуждения и начинается процесс опрокидывания триггера.
При этом дальнейшее уменьшение тока I K1 приводит к увеличению приращения положительного напряжения на коллекторе Т1, которое передается на базу транзистора T2, вызывая его форсированное отпирание. Ток I К2 увеличивается, а напряжение на коллекторе транзистора Т 2 снижается. Это приращение отрицательного потенциала передается на базу транзистора Т1, запирая его в еще большей степени. Происходит дальнейшее уменьшение коллекторного тока I K1 и т.д.
Заканчивается процесс опрокидывания запиранием транзистора Т1 (U K = U Bblx1 «Е к ), отпиранием транзистора T2 (U K = Uвых2= Uкэ нас) и прекращением действия положительной обратной связи. Триггер переходит во второе состояние устойчивого равновесия.
При подаче на вход триггера следующего запускающего импульса (момент времени t2) триггер перебрасывается в первоначальное состояние (первое состояние устойчивого равновесия). При этом в нем протекает регенеративный процесс, аналогичный описанному ранее.
Таким образом, регенеративный процесс опрокидывания схемы происходит в моменты поступления на вход запускающих импульсов. В остальное время схема находится в состоянии устойчивого равновесия. Как видно из временных диаграмм, после подачи на вход триггера четырех импульсов на коллекторе любого из транзисторов (оба выхода - прямой и инверсный - равноценны) получаются два импульса. Следовательно, триггер, формируя выходные импульсы прямоугольной формы, делит количество импульсов на два, что обусловило широкое применение его в качестве делителя частоты.
каналообразующий синтезатор транзистор триггер
В данном курсовом проекте мы произвели расчет двух элементов синтезатора частот: LC - автогенератора, построенного по схеме емкостной трехточки и синхронного триггера (на биполярных транзисторах) построенного по типовой схеме мультивибратора с дополнительным питанием смещения на базах и входом синхронизации.
Полученные элементы синтезатора частот удовлетворяют современным требованиям, предъявляемым к возбудителям передатчиков, а также познакомились с принципом работы и областью применения синтезаторов частот.
1. Горелов В.А., Волков П.И. «Каналообразующие устройства ж.д. телемеханики и связи» 1986 г.
2. Шапиро Д. «Основы теории синтеза частот» 1981 г.
3. Перельман П.А. «Транзисторы широкого применения» 1987 г.
4. Рыжков А.В., Попов В.Н. «Синтезаторы частот в технике радиосвязи» - М: Радио и связь, 1991 г.
5. Шахгильдян В.В. «Проектирование радиопередатчиков» 2000 г.
6. Браммер Ю.А. Пащук И.Н. Учебник «Импульсные и цифровые устройства» Высшая школа 7-е изд. 2003 г.
Разработка структурной схемы радиопередающего устройства для однополосной телефонии. Расчет выходного каскада, коллекторной цепи, выходного согласующего устройства, транзисторного автогенератора. Выбор транзистора. Обзор требований к источнику питания. курсовая работа [282,6 K], добавлен 02.04.2013
Режим работы биполярного транзистора и основные физические процессы. Устройство и способы включения бипролярного транзистора. Определение напряжения источников питания. Расчёт коллекторной цепи транзисторов оконечного каскада и параметров цепей смещения. курсовая работа [418,8 K], добавлен 09.08.2010
Структурная схема передатчика. Расчет конструктивных параметров и выбор стандартных элементов. Схема питания и расчет блокировочных элементов. Расчет коллекторной цепи, входной цепи, фильтра нижних частот. Компоновка элементов на плате и выбор дросселя. курсовая работа [197,1 K], добавлен 29.07.2009
Классификация счетчиков, их быстродействие и характеристики. Принцип работы и схема синхронного счетного Т-триггера на основе JK-триггера. Разработка и расчёт структурной и электрической принципиальной схем устройства, выбор его элементной базы. курсовая работа [484,3 K], добавлен 12.12.2013
Предельные эксплуатационные параметры полупроводникового прибора КД409А. Поиск напряжения пробоя транзистора. Электрический расчет схемы автоколебательного симметричного мультивибратора. Полупроводниковые диоды, их виды, конструкция и параметры. контрольная работа [694,5 K], добавлен 22.03.2015
Определение операторной передаточной функции ARC-цепи, переходной характеристики линейной электрической цепи. Период свободных колебаний, частота и декремент затухания. Спектральная плотность амплитуды входного сигнала. Расчет LC-фильтра верхних частот. курсовая работа [2,0 M], добавлен 19.12.2013
Структурная схема передатчика, расчет оконечного каскада. Эквивалентная схема входного сопротивления транзистора в схеме с ОЭ. Расчёт согласующего устройства, выходного фильтра. Конструктивный расчёт катушек индуктивности. Расчет блокировочных элементов. курсовая работа [627,6 K], добавлен 09.05.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Каналообразующие устройства контрольная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Сочинение Чему Учит Рассказ
Реферат: Ислам - вера, образ жизни и закон Саудовской Аравии
Курсовая работа по теме Костюм из нетрадиционных материалов
Дипломная работа по теме Государственный заказ как метод рационализации расходования средств бюджета
Сочинение Моя Любимая Еда На Английском
Реферат: Організаційно-правові форми турфірми
Сочинение: Тема подвига советского народа в Великой Отечественной войне
Кристаллическое Строение Металлов И Сплавов Реферат
Реферат: Висимский заповедник. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная Работа Молекулярный Уровень Ответы
Сочинение 5 Класса Сирень
Производственный Травматизм Реферат 2022
Реферат: Распорядительные документы
Реферат по теме Основные черты нетрадиционных религий
Отличие Курсовой От Реферата
Курсовая Работа На Тему Расчет Импульсного Источника Вторичного Электропитания
Курсовая Работа На Тему Научно-Технический Прогресс В Экономике
Контрольные Работы На Заказ Онлайн
Бессмертные Страницы Xviii Века Сочинение
Курсовая По Пневмонии Скачать Бесплатно
Особенности перевода путеводителей - Иностранные языки и языкознание курсовая работа
Признаки юридического лица - Государство и право презентация
Порядок ведения и нормативно-правовое регулирование бухгалтерского учета заработной платы на предприятии - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа