Разработка передатчика для радиовещания в синхронной сети
Разработка передатчика для радиовещания в синхронной сети
4 Министерство Российской Федерации по связи и информатизации Кафедра РПУ Курсовой проект по курсу Радиопередающие устройства "Разработка передатчика для радиовещания в синхронной сети" Выполнил: ст-т гр Р-32 Шабанов Д.А. Проверил: Рыбочкин В.Е. Новосибирск 2006 Содержание - 1. Введение
- 2 Разработка структурной схемы передатчика
- 3. Расчет выходного каскада
- 3.1 Расчет в пиковой точке
- 3.1.1 Расчет анодной цепи
- 3.1.2 Расчет цепи управляющей и экранирующей сеток
- 3.2 Расчет в телефонной точке
- 3.3 Расчет генератора УМК на ЭВМ
- 4. Расчет предвыходного каскада
- 4.1 Расчет генератора на биполярных транзисторах при коллекторной модуляции в схеме с ОЭ
- 4.1.1 Расчет коллекторной цепи в максимальном режиме
- 4.1.2 Расчет базовой цепи в максимальном режиме
- 5. Расчет предварительного каскадов в максимальном режиме
- 5.1 Расчет коллекторной цепи в максимальном режиме
- 5.2 Расчет базовой цепи
- 6. Расчет промышленного КПД
- Список используемой литературы
1. ВведениеДля повышения эффективности работы передатчиков и улучшение слышимости РВ передач на низких и средних частотах были созданы и введены в эксплуатацию сети синхронного радиовещания, в которых большее число радиостанций, передающих одну и ту же программу, работает на одной общей частоте. Использование синхронных сетей радиовещания позволяет:при меньших излучаемых мощностях обеспечить заданную напряженность поля в обслуживаемых зонах;сократить расходы на эксплуатацию радиопередатчиков или не увеличивая расходов повысить напряженность поля в обслуживаемых зонах, и улучшить на приеме отношение сигнал-шум;при использовании в синхронной сети достаточно маломощных передатчиков исключить в темное время суток свойственные мощным радиостанциям нелинейные и частотные искажения в зонах замирания;повысить надежность сети радиовещания как в случаях возможных аварий отдельных передатчиков, так и при действии помех, создаваемых пространственным лучом мощных дальних станций, работающих в совмещенном канале;2 Разработка структурной схемы передатчикаДля выбора усилительного элемента в выходном каскаде, исходя из заданной мощности P~т =5кВт, находим максимальную мощность P~max, которая определяется выражением:где m=1 глубина модуляции, кс -коэффициент полезного действия колебательной системы. Примем кс=75%, тогдаТип генераторной лампы выбирается исходя из справочной мощности лампы P~лин, так как лампа работает в режиме УМК. По справочным данным выбираем лампу ГУ-83Б, которая имеет P~лин=28кВт.3. Расчет выходного каскадаВыходной каскад работает в режиме усиления модулированных колебаний (УМК). Он должен работать в недонапряженном режиме, так как в этом режиме будут наименьшие нелинейные искажения, с углами отсечки =90О Только при =90О и =180О получается линейное усиление, но при =180О требуется большая мощность. В выходном каскаде используется лампа ГУ-83БP~max=26.7кВт Jн=155А S=65мА/В Pадоп=25кВтPmax=45кВт Сас1=1,2пФ Sкр=22мА/В Pс2доп=1,8кВтEа=12кВ Сск=38пФ D=0.004 Pс1 доп=0,4кВтEс2=1,5кВ Сс1к=330пФ fmax=1,6МГц c1c2=5,8Uн=8В г=б1/ б0=1,5723 б1=0,5 б0=0,3183.1 Расчет в пиковой точкеПроизведем расчет максимального режима лампового усилителя.3.1.1 Расчет анодной цепиМаксимальный коэффициент использования анодного напряжения:Амплитуда колебательного анодного напряжения:Амплитуда первой гармоники анодного тока:Постоянная составляющая анодного тока:Амплитуда импульса анодного тока:где 1 - коэффициент Берга.Мощность подводимая к анодной цепи генератора:Мощность рассеиваемая на аноде лампы генератора:Коэффициент полезного действия генератора по анодной цепи:Проверка Эквивалентное сопротивление анодной нагрузки:Амплитуда сеточного напряжения:где 1=0,5 - коэффициент Шулейкина.Напряжение смещения на управляющей сетке:3.1.2 Расчет цепи управляющей и экранирующей сетокПиковое напряжение на управляющей сетке:Так как то в цепи управляющей сетки тока нет.Найдем минимальное значение напряжения на аноде:Зная ec1 max, ea min, Ec2 найдем импульс тока экранирующей сеткиУгол отсечки 2 ориентировочно выбирается в пределах (0,50,7) 2=0,55*=0,55*90=50O Тогда 0с2=0,183Найдем постоянную составляющую тока экранной сеткигде К0с=2/3 - поправочный коэффициент3.2 Расчет в телефонной точкеДля расчета в режиме несущей можно использовать формулы линейной интерполяции.Амплитуда первой гармоники анодного тока:где m - глубина модуляции. Постоянная составляющая анодного тока:Амплитуда напряжения на аноде:Амплитуда напряжения на сетке:Колебательная мощность:Мощность потребляемая лампой:Мощность рассеиваемая на аноде лампы:Мощность рассеиваемая на экранной сетке:3.3 Расчет генератора УМК на ЭВММощность рассеиваемая на аноде достигает максимального значения в режиме несущей. Потребляемая генератором и колебательная мощности имеют максимальное значение в пиковой точке, причем колебательная мощность изменяется по квадратичному закону, а потребляемая по линейному.КПД имеет максимальное значение только в пиковой точке, что не очень хорошо, так как передатчик 70% времени находится в режиме молчния, когда лампа работает в телефонной точке, где КПД низкий.4. Расчет предвыходного каскадаПредвыходной каскад предназначен для предварительного усиления ВЧ сигнала до мощности необходимой для раскачки выходного каскада. Также в предвыходном каскаде осуществляется амплитудная модуляция к коллекторной цепи. Каскад строится на мосту сложения шести усилительных модулей для обеспечения бесперебойной работы передатчика при выходе из строя одного из модулей.Каждый из модулей строится по двухтактной схеме на 8 транзисторах 2Т970А включенных по схеме с ОЭ.Транзистор имеет следующие характеристики:rнас=0.3 Ом eкэдоп=60В rб=0.2 Ом eбэдоп=4ВrЭ=0 Ом Jкодоп=13А 0=20-80 f1f2=0,9-1,6МГцfT=700МГц f=100 МГц СК=120пФ Р~=100ВтСЭ=600пФ Кр=30 LЭ=0,2нГнLб=0,5нГн Ек=28В LК=5нГн =76О4.1 Расчет генератора на биполярных транзисторах при коллекторной модуляции в схеме с ОЭМощность приходящаяся на 1 транзистор ступени в соответствии со структурной схемой.P|~VT=83,5Вт4.1.1 Расчет коллекторной цепи в максимальном режимеКритический коэффициент использования коллекторного напряжения:Напряжение на коллекторе:Максимальное напряжение на коллекторе:Амплитуда первой гармоники тока коллектора:Постоянная составляющая тока коллектора:Пиковое значение тока в цепи коллектора:Выходное сопротивление по переменному току:Мощность потребляемая транзистором:Тогда Коэффициент полезного действия:4.1.2 Расчет базовой цепи в максимальном режимеБалластный резистор в цепи базы:Сопротивление базы: где ЕБ0=0,7ВПостоянная составляющая тока базы:Постоянная составляющая тока эмиттера:Напряжение смещения на базе:Рассчитаем активную составляющую входного сопротивления транзистора:Выходная мощность: 5. Расчет предварительного каскадов в максимальном режиме5.1 Расчет коллекторной цепи в максимальном режимеВ каскаде собранном на транзисторах 2Т934Б мощность приходящаяся на 1 транзистор ступени составляет P|~=11ВтТранзистор имеет следующие характеристики:rнас=1Ом eкэдоп=70В Lб=3.1нГн Ек=28Вrб=0.2Ом eбэдоп=4В LК=2.5нГн =90ОrЭ=0 Ом Jкодоп=1 (1.5) А, 0=5-150 f1f2=100-400МГцfT=600МГц f=100МГц, СК=10пФ Р~=12ВтСЭ=110пФ Кр=30, LЭ=1,2нГн КПД=50%Критический коэффициент использования коллекторного напряжения:Напряжение на коллекторе:Максимальное напряжение на коллекторе:Амплитуда первой гармоники тока коллектора:Постоянная составляющая тока коллектора:Пиковое значение тока в цепи коллектора:Выходное сопротивление по переменному току:Мощность потребляемая транзистором:Мощность рассеиваемая на коллекторе:Коэффициент Полезного Действия:5.2 Расчет базовой цепиБалластный резистор в цепи базы:Постоянная составляющая тока базы: Постоянная составляющая тока эмиттера: Напряжение смещения на базе: Рассчитаем активную составляющую входного сопротивления транзистора: Выходная мощность: 6. Расчет промышленного КПДОбщее выражение промышленного КПД представляет собой:Потребляемая мощность анодными цепями всех каскадов передатчика:Потребляемая мощность накальными цепями всех каскадов передатчика: Потребляемая мощность цепями смещения всех каскадов передатчика: Дополнительно потребляемая мощность системой охлаждения, УБС, ТУВ и возбудителем передатчика: Список используемой литературыКонспект лекций Методические указания по курсовому и дипломному проектированию радиопередающих устройств на тему: "Расчет технико-экономических показателей проектируемого передатчика". Составитель Кривогузов А.С. Новосибирск.: НЭИС, 1985. - 20 с. Синхронное радиовещание / под редакцией А.А. Пирогова. - М.: Радио и связь, 1989.
|
|