close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

kursovik (2)

код для вставкиСкачать
Техническое задание
Рассчитать передающее устройство магистральной радиосвязи, предназначенное для передачи большого количества информации на значительные расстояния.
1. Мощность сигнала в нагрузке - 18 кВт
2. Диапазон рабочих частот - 3 - 9 МГц
3. Нагрузка - несимметричная, широкополосная сопротивлением 50 Ом
4. Модуляция - А3J - однополосная телефония с подавленной несущей. Передача одноканальная.
5. В возбудителе содержится синтезатор с шагом рабочих частот - 60 Гц.
6. Мощность допустимых излучений на высших гармониках несущей частоты - 50 Гц.
Опорный генератор возбудителя
Схема с кварцевым резонатором между коллектором и базой транзистора (схема Клаппа)
Генерируемая частота fг = 1 МГц
Транзистор КТ 306:
Низкочастотное значение коэф. усиления по току в сх. с ОЭβo= 50 Предельная частота усиления по току в сх. с ОЭfт = 600 МГц
Крутизна линии граничного режимаSгр = 0.06 A/B
Напряжение запирания Eбо = 0.6 B
Сопротивление материала базы rб = 300 Oм
Допустимое значение напряж. коллекторного питания Uкдоп = 15 B
Допустимое значение импульса коллекторного токаiкдоп = 0.03 A
Допустимая мощность, рассеиваемая коллектором Pкдоп = 0.2 Bт
Кварцевый резонатор:
Частота последовательного резонанса в динамической ветви fкв = 999985.0000 Гц
Сопротивление потерьRкв = 170 Ом
Добротность резонатора Qкв = 50000 Емкость кварцедержателя Co = 6 пФ
Мощность, рассеиваемая резонаторомPкв = 0.0003 Bт
1. Зададим Угол отсечки коллекторного тока θ = 80 Амплитуда импульса коллекторного тока iкм = 0.4* iкдоп = 0.0012 A
o(80) = 0.286
α1(80) = 0.472
Значение крутизны на низких частотах So = 0.087 A/B, S1 = 0.034 A/B
Граничная частота транзистора по крутизне fs = fт/(Sо*rб) = 22.98 МГц
Фазовый угол крутизны φs= -arctg (fг/fs) = - 2.5 Амплитуда первой гармоники коллекторного тока Iк1 = α1*iк.м= 5.6*10-3 A
Амплитуда коллекторного тока Iкo = αo *iк.м = 5.7*10-3 A
2. Расчет параметров колебательной системы АГ
Обобщенная расстройка αг = 2*Qкв*(fг-fкв)/fг = 1.5 Реактивное сопротивление кварцевого резонатора Хэ.кв = Rкв* αг= 255 Ом
Полное реактивное сопротивление Хк = Xкв - Rкв*tan(2.5)= 240.3 Ом
Произведение X1*X2 = Rкв/(S1*cos(2.5)) = 5019 Ом2
Ампл. первой гармоники тока через резонатор Iкв = (2*Pкв/Rкв)0.5 = 1.88 мА
Ампл. первой гармоники напряж. на базе тр. Uб = Ik1/S1 = 0.016 В
Сопротивление конденсатора С2 X2 = Uб/Iкв= 87.6 Ом
Сопротивление конденсатора С1 X1 = X1X2/X2= 57.3 Ом
Сопротивление конденсатора С3 X3 = Xк - X1 - X2= 95.4 Ом
Емкость конденсатора С1 С1= 2.8 нФ
Емкость конденсатора С2 С2= 1.8 нФ
Емкость конденсатора С3 С3= 1.7 нФ
3. Расчет режима работы транзистора
Амплитуда напряжения на коллекторе Uк = Iкв* (Rкв2 + (Xкв-X2-X3)2)0.5 = 0.035 В
Постоянное напряжение на коллекторе Ек = 0,3*Uкдоп = 4.5 В
Проверка недонапряженного режима работы Uк.гр = Eк - iкм /Sгр= 4.1 В
Модуль эквивалентного сопротивления колебательного контура Zэк = Uк/Iк1= 61.979 Ом
Мощность, потребляемая транзистором Po = Eк*iкм* αо = 0.015 Вт
Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора Pк = Po - Pкв = 0.0147 Вт
КПД транзистора η = Pкв/Po= 0.019 Постоянная составляющая тока базы Iбo = iкм * αо/βo = 0.0686 мА
Напряжение смещения на базе Eб = -Uб*cos(80) + Eбo = 0.057 В
4. Расчет элементов цепи питания
Индуктивность дросселя Lдр = 25*Zэк/(2*π*fг) = 246.6 мкГн
Резистор в эмиттерной цепи Rэ = 75/So = 866.667 Ом
Емкость конденсатора Сэ Cэ = Iк1*25/(Uб*2*π*fг) = 278.5 нФ
Напряжение источника коллекторного питания Eик = Eк + (Iкo+Iбo)*Rэ = 9.468 В
Сопротивление базового делителя Rд = 3000 Ом
R1 = Eик*Rд/(Iкo*Re + Eсм + Iбo*Rд) = 5.3 кОм
R2 = Rд*R1/(R1 - Rд) = 6.9 кОм
Выходная колебательная система
Дано:
1. Неравномерность коэф передачи фильтра по мощности δ = 0.004
2. Мощность допустимых излучений на высших гармониках нес. частоты Pдоп = 50 мВт
3. Диапазон частот 3 - 9 МГц.
4. ВКС представляет собой 3 переключаемых широкодиапазонных фильтра.
5. Сопротивление нагрузки Rн = 50 Ом
Найдем:
∆А = 10*lg(1 - δ) = 0.0174 дБ
Аs = 20*lg(α1/α2) + 10*lg(Pдоп/P1) + 3 = -45.5 дБ
Ωs = 2/Kf = 2/1.7 = 1.17
Коэф перекрытия передатчика по частоте Кfп = fвп/fнп = 3 МГц
Коэф перекрытия отдельного фильтра по частоте Кfi = (Кfп)1/k =1.7 (k=3)
Граничные частоты первого фильтра fн1 = (Кfi)i - 1*fнп = 3 МГц
fв1 = (Кfi)i*fнп = 5.7 МГц
Для фильтрации подходит фильтр Кауэра 8 порядка.
Характеристики фильра:
∆А = 0.011 дБ
Аs = 45.8 дБ
Ωs = 1.164
С1табл = 0.5249С1 = 278.5 пФ
С2табл = 0.2856С2 = 151.5 пФ
L2табл = 1.085L2 = 1.44 мкГн
С3табл = 1.077С3 = 571.4 пФ
C4табл = 0.9115С4 = 483.6 пФ
L4табл = 0.7935L4 = 1.05 мкГн
C5табл = 0.9512С5 = 504.6 пФ
С6табл = 0.6330С6 = 335.8 пФ
L6табл = 0.9376L6 = 1.24 мкГн
C7табл = 1.031С7 = 547 пФ
L8табл = 0.7677L8 = 1.02 мкГн
Оконечный каскад
Дано:
Резонансный усилитель на тетроде
Характеристики лампы:
ГУ-61А D = 0.003
Р1 = 20 кВт
fmax = 70 МГц
Еа = 10 кВ
Ес2 = 1.5 кВ
θ = 90 град
Кр = 25
Найдем из графиков:
Iamax = 5*P1/Ea = 10 A
Eamin = 0.55 кВ
S1 = Iamax/Ec1 = 0.08 A/В
S2 = Iamax/Ec2 = 0.05A/В
S = (S1+S2)/2 = 0.065 А/В (65 мА/В)
Ec' = (Ec1+Ec2)/2 = - 165 В
Eco = Ec' + D*Ea = - 135 В
Eao = Eco/D = - 45 кВ
Расчет ГВВ на тетроде:
1) ξгр = (Еа - Еагр)/Ea = 0.945
2) Ua = ξгр*Ea = 9.45 кВ
3) 1 гармоника анодного тока Ia1 = 2*P1/Ua = 4.23 А
4) Постоянная составляющая анодного тока Iao = Ia1*αo(90)/α1(90) = 2.69 А
5) Мощность, потребляемая от источника питания Po = Ea*Iao = 26.9 кВт
6) Pa = Po - P1 =6.9 кВт
7) КПД η = P1/Po = 0.74
8) Rэкв = Ua/Ia1 =2.2 кОм
9) Амплитуда возбуждения напряжения Uc = D*Ua + Ia1/(α1(90)*S*(1 - cos90)) = 158.5 В
10) Напряжение смещения Ec = -|Uc - D*Ua|*cos90 + Ec' = - 165 В
11) Ecmax = |Ec - Uc| = 6.5 В
12) Сеточного тока нет: |Ec|>Uc
Ставим Rдоп
Uc2/(2*Rдоп) = P1/Kp (Kp = 25)
Rдоп = Uc2*Kp/(2*P1) = 15.7 Ом
13) Расчет для второй сетки
Ic2max = 10 A
14) Ic2o = Ic2max*αo(90)*0.6 = 1.911 A
15) Pc2o = Ec2*Ic2o = 2866.5 Вт
СраздА = n/(Rэкв*ω) = 353.3 (n = 7)
LблА = 10*Rэкв/ω = 2.4 мГн
CблА = n/(ω2*LблА) = 74 пФ (n = 30)
Сраздc = n/(ω*Rэкв) = 5.05 нФ (n = 100)
Lблс1 = n*Rэкв/ω = 24.4 мГн (n = 100)
Сблс1 = 1/(ω*Rэкв) = 50.5 пФ
Сблс2 = 75/(ω*Rc2) = 106.2 нФ
Rогр = Ec2/Ic2 = 78.5 Ом
Предоконечный каскад
Дано:
Предоконечный каскад - транзисторный по схеме широкополосного усиления
Характеристики транзистора:
2Т967А
rнас = 0.08 Ом
h21эо = 25
Кр = 17
fт = 180 МГц
Cк =300 пФ
Cэ = 2000 пФ
Lэ = 2 нГн
Lб = 2.2 нГн
Lк = 2.4 нГн
Ekдоп = 12.6 В
Ikmax = 15 A
θ = 90 град
Расчет коллекторной цепи:
1) fs = fт/ h21эо = 180/25 = 7.2 МГц
2) Ek = 0.5* Ekдоп = 6.3 В
3) Pвых_гвв = Pвх_окон/ηсв = 720/0.92 = 782,6 Вт
4) Выходная мощность однотактного каскада P1 = P1гвв/2 = 391.3 Вт
5) Коэффициент использования анодного тока в граничном режиме ξгр = 0.5 + 0.5*(1 - 8*P1*rнас/α1(θ)/Ek2)0.5 = 1.17
6) Амплитуда напряжения на коллекторе Uk = Ek*ξгр = 7.38 В
7) Максимальное напряжения на коллекторе Eкmax = Ek + 1.2*Uk = 15.15 В
8) Ik1 = 2*P1/Uk = 23.55
9) Iko = αo(θ)*Ik1/α1(θ) = 15 A
10) Ikmax = Iko/α1(θ) = 30 А
11) Мощность, потребляемая коллекторной цепью Po = Ek*Iko = 94.5 Вт
12) Мощность, рассеиваемая на коллекторе Pрас = Po - P1 = 7.62 Вт
13) Коэффициент полезного действия η = P1/Po = 0.92
14) Rэкв = Uk/Ik1 = 0.313 Ом
Расчет входной цепи:
1) Rдоп = R2 = h21oэ/(2*π*fт*Cэ) = 63.69 Ом При Rдоп = 63.69 Ом Ебэ и Ебэmax больше Ебэдоп, выбираем Rдоп = 2 Ом
2) Rбк = R1 = h21оэ/(2*π*fт*Ck) = 73,7 Ом
3) X = 1 + γ1(θ)*2*π*ft*Ck*Rэкв = 1.05
4) Амплитуда тока базы на частоте 9 МГц Iб = X*Ik1*(1 + (h21oэ*fв/fт)2)0.5/(h21oэ*γ1(θ)) = 3.2 А
5) Напряжение смещения на эмиттерном переходе |Eбэ| = |Eотс - (Iб*Rдоп*γо(θ))/(1 + ((h21оэ/fт)2)0.5)| = 0.66 В
6) |Eбэmax| = |Eотс - Iб*Rдоп/(1+(h21*fв/fт)2)0.5| = 3.37 В
7) Lвхоэ = Lб + Lэ/X = 4 нГн
8) Ckа = 0.25*Ck = 75 пФ
9) rвхоэ = ((1 + γ1(θ)*2*π*fт*Cka*Rэкв)*rб + rэ + γ1(θ)*2*π*fт*Lэ)/X = 1,074 Ом
10) Rвхоэ = ((rб + (1 + γ1*h21оэ)*rэ)/X) - rвхоэ + Rдоп*(1 - γ1(θ)) = 0.074 Ом
11) Cвхоэ = (h21оэ*Rвхоэ)/(2*π*fт) = 1.6 нФ 12) Резистивная сост. входного сопротивления rвх = rвхоэ + Rвхоэ/(1 + (h21оэ*fв/fт)2) = 1.045 Ом
13) Реактивная составляющая входного сопротивления Xвх = 2*π*fв*Lвхоэ - (Rвхоэ*h21oэ*fв/fт)/(1 + (h21oэ*fв/fт)2) = 0.27 Ом
14) Zвх = rвх + j*Xвх = 1.045 + j0.27
15) Входная мощность каскада Pвх = 0.5*Iб12*rвх = 5.27Вт
16) Коэффициент усиления по мощности Kp = P1/Pвх = 17
17) Расчет цепи коррекции:
1) α* = 2*π*fв*Lвхоэ/rвхоэ = 0.216
2) σ* = Rвхоэ/rвхоэ = 0.07
3) α = ξ/(ξ*((ψ/δ)0.5 - υ)0.5 - 1) = 0.1
4) σ = 0.5*ξ*α*(ψ/δ)0.5 - 1 = 1.7
5) δ = 0.05
6) ξ = h21*fв/fт
7) υ = 1+(fн/fв)2
8) μ = 1 - (fн/fв)2
9) ψ = (1 - δ)*μ2 + δ*υ2
10) Lкор = α*rвхоэ/(2*π*fв) - Lвхоэ = 17 нГн
11) Rкор = σ*rвхоэ - Rвхоэ = 1.9 Ом
12) Cкор = fв/2*π*fт*Rкор = 11 нФ
13) rкор = 0
14) rпар = rвхоэ + rкор = 1.07 Ом (в схеме rпар = 2.14 Ом)
15) Cпар = (Lвхоэ + Lкор)/(rвхоэ + rкор)2 = 18.12 нФ (в схеме Спар = 9.06 нФ)
16) Lпар = (rвхоэ + rкор)*Cвхоэ*Cкор/(Cвхоэ + Cкор) = 2.2нГн (в схеме Lпар = 4,4 пГн)
17) Rпар = (rвхоэ + rкор)2/(Rвхоэ + Rкор) = 0.6 Ом (в схеме Rпар = 1.2 Ом)
18) Rвхсум = rвхоэ + rкор = rвхоэ = 1.07 Ом
19) |Zвх| = (rвх2+xвх2)0.5 = 1.08 Ом
20) Uвх = Iб*|Zвх| = 3.4 В
21) Pвх = 0.5*Uвх/Rвхсум = 5.5 Вт
Предварительный каскад
Дано:
Предварительный каскад - транзисторный по схеме широкополосного усиления
Характеристики транзистора:
2Т951A
rнас = 1.4 Ом
h21эо = 18
Кр = 25
fт = 300 МГц
Cк = 65 пФ
Cэ = 600 пФ
Lэ = 3.2 нГн
Lб = 2.8 нГн
Lк = 2 нГн
rэ=0.2 Ом Ekдоп = 28 В
Ikmax = 5 A
Расчет коллекторной цепи:
1) fs = fт/ h21эо = 300/18 = 16,7 МГц
2) Ek = 0.5* Ekдоп = 12 В
3) Pвых_гвв = Pвх_окон/ηсв = 33/0.92 = 35.9 Вт
4) Выходная мощность однотактного каскада P1 = P1гвв/2 = 17.9 Вт
5) Коэффициент использования анодного тока в граничном режиме ξгр = 0.5 + 0.5*(1 - 8*P1*rнас/α1(θ)/Ek2)^0.5 = 1.16
6) Амплитуда напряжения на коллекторе Uk = Ek*ξгр = 13.98 В
7) Максимальное напряжения на коллекторе Eкmax = Ek + 1.2*Uk = 28.8В
8) Ik1 = 2*P1/Uk = 2.55 А
9) Iko = αo(θ)*Ik1/α1(θ) = 1.6 A
10) Ikmax = Iko/α1(θ) = 3.24 А
11) Мощность, потребляемая коллекторной цепью Po = Ek*Iko = 19.46Вт
12) Мощность, рассеиваемая на коллекторе Pрас = Po - P1 = 1.66 Вт
13) Коэффициент полезного действия η = P1/Po = 0.91
14) Rэкв = Uk/Ik1 = 5.5 Ом
Расчет входной цепи:
1) Rдоп = R2 = h21oэ/(2*π*fт*Cэ) = 663.346 Ом
При Rдоп = 663.346 Ом Ебэ и Ебэmax больше Ебэдоп, выбираем Rдоп = 16 Ом
2) Rбк = R1 = h21оэ/(2*π*fт*Ck) = 146.9 кОм
3) X = 1 + γ1(θ)*2*π*ft*Ck*Rэкв = 1.3
4) Амплитуда тока базы на частоте 9 МГц Iб = X*Ik1*(1 + (h21oэ*fв/fт)2)0.5/(h21oэ*γ1(θ)) = 0.43 А
5) Напряжение смещения на эмиттерном переходе |Eбэ| = |Eотс - (Iб*Rдоп*γо(θ))/(1 + ((h21оэ/fт)2)0.5)| = 1.3 В
6) |Eбэmax| = |Eотс - Iб*Rдоп/(1+(h21*fв/fт)2)0.5| = 3.99В
7) Lвхоэ = Lб + Lэ/X = 5.2 нГн
8) Ckа = 0.25*Ck = 16.25 пФ
9) rвхоэ = ((1 + γ1(θ)*2*π*fт*Cka*Rэкв)*rб + rэ + γ1(θ)*2*π*fт*Lэ)/X = 2,4 Ом
10) Rвхоэ = ((rб + (1 + γ1*h21оэ)*rэ)/X) - rвхоэ + Rдоп*(1 - γ1(θ)) = 7.09 Ом
11) Cвхоэ = (h21оэ*Rвхоэ)/(2*π*fт) = 0.67 нФ 12) Резистивная сост. входного сопротивления rвх = rвхоэ + Rвхоэ/(1 + (h21оэ*fв/fт)2) = 7.9 Ом
13) Реактивная составляющая входного сопротивления Xвх = 2*π*fв*Lвхоэ - (Rвхоэ*h21oэ*fв/fт)/(1 + (h21oэ*fв/fт)2) = -2.7 Ом
14) Zвх = rвх + j*Xвх = 7.9 - j2.7
15) Входная мощность каскада Pвх = 0.5*Iб12*rвх = 0.73 Вт
16) Коэффициент усиления по мощности Kp = P1/Pвх = 25
Расчет цепи коррекции:
1) α* = 2*π*fв*Lвхоэ/rвхоэ = 0.122
2) σ* = Rвхоэ/rвхоэ = 2.95
3) α = ξ/(ξ*((ψ/δ)0.5 - υ)0.5 - 1) = 6.98
4) σ = 0.5*ξ*α*(ψ/δ)0.5 - 1 = 8.6
δ = 0.05
ξ = h21*fв/fт
υ = 1+(fн/fв)2
μ = 1 - (fн/fв)2
ψ = (1 - δ)*μ2 + δ*υ2
5) rкор = 0 Ом
Lкор = α*rвхоэ/(2*π*fв) - Lвхоэ = 0.3 мкГн
Rкор = σ*rвхоэ - Rвхоэ = 13.6 Ом
Cкор = h21/(2*π*fт*Rкор) = 0.7 нФ 6) rпар = rвхоэ + rкор = 2,4 Ом (в схеме rпар = 4.8 Ом)
7) Cпар = (Lвхоэ + Lкор)/(rвхоэ + rкор)2 = 51.3 нФ (в схеме Спар = 25.65 нФ)
8) Lпар = (rвхоэ + rкор)*Cвхоэ*Cкор/(Cвхоэ + Cкор) = 4 нГн (в схеме Lпар = 8 нГн)
9) Rпар = (rвхоэ + rкор)2/(Rвхоэ + Rкор) = 0.28 Ом (в схеме Rпар = 0.56 Ом)
10) Rвхсум = rвхоэ + rкор = rвхоэ = 2.4 Ом
11) |Zвх| = (rвх2+xвх2)0.5 = 8.3 Ом
12) Uвх = Iб*|Zвх| = 3.6 В
13) Pвх = 0.5*Uвх/Rвхсум = 2.66 Вт
Единичный усилитель.
Дано:
Единичный усилитель - двухтактный ГВВ на БТ.
Характеристики транзистора:
2Т965A
rнас = 0.5Ом
h21эо = 12
Кр = 18
fт = 150 МГц
Cк = 75 пФ
Cэ = 200 пФ
Lэ = 2 нГн
Lб = 2.4 нГн
Ekдоп = 12.6 В
Ikmax = 4 A
Расчет коллекторной цепи:
15) fs = fт/ h21эо = 150/12= 12.5 МГц
16) Ek < 0.5* Ekдоп = 6В
17) Pвых_гвв = Pвх_предокон/ηсв = 15.9/0.92 = 17.3 Вт
18) Выходная мощность однотактного каскада P1 = P1гвв/2 = 8.7 Вт
19) Коэффициент использования анодного тока в граничном режиме ξгр = 0.5 + 0.5*(1 - 8*P1*rнас/α1(θ)/Ek2)^0.5 = 0,98
20) Амплитуда напряжения на коллекторе Uk = Ek*ξгр = 5.86 В
21) Максимальное напряжения на коллекторе Eкmax = Ek + 1.2*Uk = 13 В
22) Ik1 = 2*P1/Uk = 2.9 А
23) Iko = αo(θ)*Ik1/α1(θ) = 1.87 A
24) Ikmax = Iko/α1(θ) = 3.74 А
25) Мощность, потребляемая коллекторной цепью Po = Ek*Iko = 11.2 Вт
26) Мощность, рассеиваемая на коллекторе Pрас = Po - P1 = 2.6 Вт
27) Коэффициент полезного действия η = P1/Po = 0.77
28) Rэкв = Uk/Ik1 = 2 Ом
Расчет входной цепи:
17) Rдоп = R2 = h21oэ/(2*π*fт*Cэ) = 6 Ом
18) Rбк = R1 = h21оэ/(2*π*fт*Ck) = 169.8 кОм
19) X = 1 + γ1(θ)*2*π*ft*Ck*Rэкв = 1.07
20) Амплитуда тока базы на частоте 9 МГц Iб = X*Ik1*(1 + (h21oэ*fв/fт)2)0.5/(h21oэ*γ1(θ)) = 0.65 А
21) Напряжение смещения на эмиттерном переходе |Eбэ| = |Eотс - (Iб*Rдоп*γо(θ))/(1 + ((h21оэ/fт)2)0.5)| = 0.4 В
22) |Eбэmax| = |Eотс - Iб*Rдоп/(1+(h21*fв/fт)2)0.5| = 2.5 В
23) Lвхоэ = Lб + Lэ/X = 4.3 нГн
24) Ckа = 0.25*Ck = 18.75 пФ
25) rвхоэ = ((1 + γ1(θ)*2*π*fт*Cka*Rэкв)*rб + rэ + γ1(θ)*2*π*fт*Lэ)/X = 0.88 Ом
26) Rвхоэ = ((rб + (1 + γ1*h21оэ)*rэ)/X) - rвхоэ + Rдоп*(1 - γ1(θ)) = 2.12 Ом
27) Cвхоэ = (h21оэ*Rвхоэ)/(2*π*fт) = 27 нФ 28) Резистивная сост. входного сопротивления rвх = rвхоэ + Rвхоэ/(1 + (h21оэ*fв/fт)2) = 2.3 Ом
29) Реактивная составляющая входного сопротивления Xвх = 2*π*fв*Lвхоэ - (Rвхоэ*h21oэ*fв/fт)/(1 + (h21oэ*fв/fт)2) = -0,8 Ом
30) Zвх = rвх + j*Xвх =2.3 - j0,8
31) Входная мощность каскада Pвх = 0.5*Iб12*rвх = 0.5 Вт
32) Коэффициент усиления по мощности Kp = P1/Pвх = 18
Расчет цепи коррекции:
14) α* = 2*π*fв*Lвхоэ/rвхоэ = 0.27
15) σ* = Rвхоэ/rвхоэ = 2.4
16) α = ξ/(ξ*((ψ/δ)0.5 - υ)0.5 - 1) = 3.13
17) σ = 0.5*ξ*α*(ψ/δ)0.5 - 1 = 3.5
δ = 0.05
ξ = h21*fв/fт
υ = 1+(fн/fв)2
μ = 1 - (fн/fв)2
ψ = (1 - δ)*μ2 + δ*υ2
18) rкор = 0 Ом
Lкор = α*rвхоэ/(2*π*fв) - Lвхоэ = 44.4 нГн
Rкор = σ*rвхоэ - Rвхоэ = 0.9 Ом
19) Cкор = h21/(2*π*fт*Rкор) = 12.8
20) rпар = rвхоэ + rкор = 0,88 Ом (в схеме rпар = 1.76 Ом)
21) Cпар = (Lвхоэ + Lкор)/(rвхоэ + rкор)2 = 62.8 нФ (в схеме Спар = 31.4 мкФ)
22) Lпар = (rвхоэ + rкор)*Cвхоэ*Cкор/(Cвхоэ + Cкор) = 6.7 нГн (в схеме Lпар = 13.4нГн)
23) Rпар = (rвхоэ + rкор)2/(Rвхоэ + Rкор) = 0,25 мОм (в схеме Rпар = 0.5 мОм)
24) Rвхсум = rвхоэ + rкор = rвхоэ = 0,88 Ом
25) |Zвх| = (rвх2+xвх2)0.5 = 2.4 Ом
26) Uвх = Iб*|Zвх| = 1.55 В
27) Pвх = 0.5*Uвх/Rвхсум = 0.36 Вт
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Кафедра РЭСЗИ
Курсовая работа по предмету УГФС
Выполнила Севрюкова М.
Проверил Марков А. М.
2008г
Цепь связи.
Рассчитаем цепь связи между оконечным и предоконечным каскадом.
Трансформатор на линиях.
Дано:
fн = 3 МГц
fв = 9 МГц
Rвх = 0.6 Ом Rн = 15.7 Ом
Pн = 720 Вт
N = (Rн/Rвх)0.5 = 5
Расчет:
1) Zc = (Rвх*Rн)0.5= 3 Ом
2) Uн = (2*Pн*Rн)0.5 = 150.4 В
3) Iн = (2*Pн/Rн)0.5 = 9.6 A
4) Uлин = Uн/5 = 30.1 В
5) Iлин = Iн = 9.6 А
6) Продольные напряжения:Uпр1 = Uлин*4 = 120.3 В
Uпр2 = Uлин*3 = 90.2 В
Uпр3 = Uлин*2 = 60.14 В
Uпр4 = Uлин*1 = 30.1 ВUпр5 = Uлин*0 = 0
7) Индуктивности: Lпр.треб = (2*Uпр)/(а*Iлин*2*π*fн)
Lпр.треб1 = 0.61 мкГн
Lпр.треб2 = 0.45 мкГн
Lпр.треб3 = 0.3 мкГн
Lпр.треб4 = 0.15 мкГнLпр.треб5 = 0
8) Выбираем полосковый кабель РП3-3-11:
Zc = 3.2 Ом
Uдоп = 18 В
Iдоп = 6 А
f0=30 МГц
а0=2.2 дБ/м
a = 4.2 мм
b = 1.2 мм
с = 3.4 мм
9) Определяем Uдоп.раб = (1.76 / fв)0.5*Uдоп = 7.9 В
Iдоп.раб = (1.76 / fВ)0.25*Iдоп = 5.3 А
10) Геометрическая длина линии
l = θ*c/(360o*(2.1)0.5*fв) = 191.7 см (θ = 300)
11) Выбираем феррит 200BHC:
μ = 200
Q = 130 при B =0.001 Тл (f = 3МГц)
Q = 80 при В = 0.02 Тл (f = 3 МГц)
Q = 40 при В = 0.001 Тл (f = 30 МГц) 12) Определяем Вfраб ≤ ((0.2...1.0)*μ*Q/(2.5*fраб))0.5 B3 ≤ 0.026...0.059 Тл при Q = 130
В3 ≤ 0.021...0.046 Тл при Q = 80
B9 ≤ 0.0084...0.019 Тл при Q = 40
Принимаем B3 = 0.028 Тл и B9 = 0.01 Тл
13) Определяем минимальный объем феррита для первой линии: V = (μ*Uпр12)/(10*π*Bf раб2*Lпрод.треб1)
Vмин1 = 21.54 см3 при f=3 МГц
Vмин2 = 18.76 см3 при f = 9 МГц Расчет делаем на Vмин1
14) Выбираем сердечник:
D = 8 см
d = 5 см h = 0.75 см V = 0.25 * π*h*(D2-d2) = 22.97 см3
15) Определяем число витков w = 0.8*l/(2*(D-d)+h+4*a) = 13.3
Sкаб = а*w = 75.7 мм2
Sкольца = π*d = 157.08 мм2
16) Продольная индуктивность: Lпр.расч = 0.4*10-8*μ*w2*S*Dср = 1.24 мГн,
где S = 0.5*h*(D-d) = 1.125 см2
Dср = (D+d)/2 = 6.5 см
17) B3 раб = 104*Uпр1/(2*π*fн*S*w) = 4.8 мТл B9 раб = 104*Uпр1/(2*π*fв*S*w) = 1.6 мТл
18) Удельные тепловые потери в феррите:
рф = 2.5*f*Вfраб2/(μ*Q)
pф1 = 0.011 Вт/см3 при f = 3 МГц и Q = 80
pф2 = 0.0072 Вт/см3 при f = 9 МГц и Q = 40
19) Мощность потерь Pф = 0.25*π*h*(D2-d2)*pф1 = 0.25 Вт 20) Потери в линиях a = a0*(fн/f0)n*l = 0.422 при n = 1
21) КПД трансформатора
η = 10-0.1*a*Pн/(Pн+Pф) = 0.907 Схема сложения мощности
После предоконечных усилителей:
R1 = 2*Rэкв = 2*0.313 = 0.626 Ом
Rн = 3*R1 = 1.88 Ом
U1 = 7.4 B
Uн = 3*U1 = 22.2 В
Rб = R1 = 0.626 Ом
Перед оконечным усилителем:
R1 = 2*Rэкв = 2*0.626 = 1.88 Ом
Rн = 3*R1 = 5.63 Ом
U1 = 22.2 B
Uн = 3*U1 = 66.6 В
Rб = R1 = 1.88 Ом
Схема деления мощности
После единичного усилителя:
Uг = 5.86 В
Uн = Uг/3 = 1.95 В
Rг = 2*Rэкв = 4 Ом
Rн = Rг/3 = 1.3 Ом
Rб = R1 = 1.3 Ом
После предварительных усилителей:
Uг = 14 В
Uн = Uг/3 = 4.67 В
Rг = 2*Rэкв = 11 Ом
Rн = Rг/3 = 3.67 Ом
Rб = R1 = 3.67 Ом
Модуляция
Формирование сигнала с ОМ производится путем многократной балансной модуляции с последующей селекцией требуемой боковой полосы. Берем f1 = 0.14 МГц, следовательно, в качестве Ф1 можно брать кварцевый серийный фильтр. Вторая поднесущая частота f2 = 0.82 МГц выбрана меньше 3 МГц (как рекомендовано) для упрощения технической реализации фильтра (одно-, двухконтурный LC-фильтр). Кроме того, соотношение смешиваемых частот в БМ2 выбрано в соответствие с рекомендациями . Полезной составляющей БМ2 является = 0.96 МГц. Ближайшими побочными составляющими должны быть , , и . При конкретных значениях получаем 2*0.82 - 5*0.14 = 0.94 МГц, 2*0.82 - 4*0.14 = 1.08 МГц, 7*0.14 = 0.98 МГц и 6*0.14 = 0.84 МГц. Следовательно, полосовой фильтр Ф2 при расстройтке должен иметь затухание не менее 10 дБ. Потому что наибольшая побочная составляющая ослаблена на 75 дБ (требуемое подавление дискретных побочных составляющих на выходе передатчика -85 дБ). При расстройке фильтр должен иметь затухание 10 дБ (так как на 75 дБ ослаблена составляющая 7 порядка). Для реализация Ф2 с указанными параметрами можно использовать один одиночный колебательный контур.
В БМ3 смешиваются сигналы с частотами и . Так как требуется f = 3...9 МГц, а fм = 0.96 МГц, следовательно . В данном случае Ф3 - это полосовой фильтр в виде одиночного контура, перестраиваемого по частоте одновременно с перестройкой частоты ПГ2 и делителя частоты N.
Рабочая частота фазового детектора датчика сетки частот возбудителя в соответствие с техническим заданием должна быть равной требуемому шагу сетки частот 60 Гц. Значит надо поставить переключаемый делитель с коэффициентом деления N=34000...134000.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
120
Размер файла
6 784 Кб
Теги
kursovik
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа