rabota (Проектирование автогенератора с кварцевым резонатором в контуре)
Описание файла
Документ из архива "Проектирование автогенератора с кварцевым резонатором в контуре", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "остальные рефераты" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "остальные рефераты" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "rabota"
Текст из документа "rabota"
Министерство общего и профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет
Кафедра ИИСТ
Пояснительная записка по курсовой работе:
“Разработка и расчет экранированного
автогенератора”
Студент гр.6561: Виноградов К.Ю.
Преподаватель: Пыко С.М.
Санкт-Петербург
Содержание:
1. Задание.
2. Расчет схемы автогенератора.
2.1. Расчет аппроксимированных параметров транзистора.
2.2. Расчет параметров колебательной системы
2.3. Расчет режима работы транзистора.
2.4. Расчет элементов цепей питания.
3.Настройка колебательного контура автогенератора. Выбор катушки индуктивности.
4. Выбор элементов.
5. Размещение элементов на печатной плате.
6. Расчет экрана.
6.1. Расчет толщины экрана t.
6.2. Расчет эффективности реальной составляющей экрана.
6.3. Расчет эффективности идеальной составляющей экрана.
6.4. Расчет конечного значения эффективности экранирования.
6.5. Дополнительные меры для получения требуемой эффективности экранирования.
7. Вывод по проделанной работе.
8.Литература.
1. Задание.
Проектирование автогенератора с кварцевым резонатором в контуре.
| CН, пкФ | RН, Ом | KЭ, дБ | fкв, МГц | Rкв,Ом | Qкв,тыс | C0, пкФ |
| 4 | 600 | 75 | 4,99992 | 27,5 | 91 | 5,7 |
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. Расчет схемы автогенератора.
Рассчитаем колебательную систему автогенератора, работающего на частоте 4,99992 МГц и выполненного на транзисторе ГТ313.
Òàáëèöà 1.1
| ГТ313 NPN-переход Ge | Основные параметры | |||||||||||
| Fг, МГц | Sгр, А/В | b0 | Å, Â | Ñê, ïÔ | Ñêà, ïÔ | rб, Ом | ||||||
| 450-1000 | 0.05 | 50 | -0,25 | 2,5 | 1,25 | 60 | ||||||
| Ïðåäåëüíûå ýêñïëóàòàöèîííûå ïàðàìåòðû | ||||||||||||
| ÷åêä÷,  | ÷åýáä÷,  | Iкд, А | tд, °C | Riд, °С/Вт | Pкд при t°=25°C Bт | |||||||
| 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. Расчет аппроксимированных параметров транзистора.
Зададимся 
мА; 
=-5В; q=700 (a1=0,436; a0=0,253) и определяем 
МГц
2.2. Расчет параметров колебательной системы
Çàäàåìñÿ m=0,1.
Ïàðàìåòð 
Îòíîøåíèå åìêîñòåé 
Амплитуда первой гармоники IК1 коллекторного тока: 
ìÀ
Åìêîñòü êîíäåíñàòîðà â öåïè áàçû 
ïÔ
Åìêîñòü êîíòóðà 
ïÔ
Åìêîñòü êîíäåíñàòîðà 
ïÔ
Íàãðóæåííàÿ äîáðîòíîñòü êîëåáàòåëüíîé ñèñòåìû
Èíäóêòèâíîñòü êîíòóðà 
ìêÃí
Ìîäóëü êîýôôèöèåíòà îáðàòíîé ñâÿçè 
Ðåçèñòîð R0 âûáèðàåòñÿ 
Îì
2.3. Расчет режима работы транзистора.
Àìïëèòóäà íàïðÿæåíèÿ íà áàçå 
Â
Амплитуда напряжения на коллекторе 
В
Постоянное напряжение на коллекторе 
В
Проверяем условие недонапряженного режима
В 
Эквивалентное сопротивление колебательной системы автогенератора
Îì
Ïîñòîÿííàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ êîëëåêòîðíîãî òîêà 
ìÀ
Ìîùíîñòü ïîòðåáëÿåìàÿ òðàíçèñòîðîì îò èñòî÷íèêà êîëëåêòîðíîãî ïèòàíèÿ 
ìÂò Ïîñêîëüêó âñÿ ìîùíîñòü, îòäàâàåìàÿ òðàíçèñòîðîì, ðàññååâàåòñÿ íà êâàðöåâîì ðåçîíàòîðå,
ìÂò 
.
Êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ òðàíçèñòîðà 
Ïîñòîÿííàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ òîêà áàçû 
ìÀ
Íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ íà áàçå 
Â
2.4. Расчет элементов цепей питания.
Ñîïðîòèâëåíèå â öåïè ýìèòòåðà 
Îì
Èíäóêòèâíîñòü äðîññåëÿ â êîëëåêòîðíîé öåïè âûáèðàåòñÿ èç óñëîâèÿ 
, òîãäà 
=
ìêÃí
Íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà êîëëåêòîðíîãî ïèòàíèÿ 
=
Â
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 
Îì è 
ìÀ
ãäå Iäåë - òîê ïðîòåêàþùèé ÷åðåç ðåçèñòîð R2 . Äëÿ òîãî ÷òîáû áàçîâûé òîê íå âëèÿë íà âåëè÷èíó íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ , öåëåñîîáðàçíî Iäåë âûáèðàòü èç óñëîâèÿ: Iäåë = (5¸10)Iá0. 
=
Îì
Îì
Åìêîñòü êîäåíñàòîðà 
ïÔ
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 физическими параметрами и широко используется. Провод – медный в изоляции типа ПЭВ, диаметром 0.2 мм (0.15 – 0.30мм).
Индуктивность катушки определяется по формуле:
где 0.45 – поправочный коэффициент;
- длина намотки провода;
D – диаметр катушки (каркаса);
W – количество витков.
Отсюда количество витков:
Зададимся диаметром D = 5 мм.
= 30 мм.
Так как ферритовый стержень влияет на индуктивность катушки, для расчета числа витков возьмем L меньше на 10¸20% (LK =3,47мкГн; Þ
L = 3 ìêÃí)
 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 | |||
| К10-17 ОЖО.460.172 ТУ | |||
| С1 | К10-17-1Б-М47-332пФ±10%-В | 1 | |
| С2 | К10-17-2А-М47-2383пФ±10%-В | 1 | |
| Сэ | К10-17-2А-М75-1376пФ±10%-В | 1 | |
| Скв | КТ4-25-М750-5/25пФ±10%-В-ОЖО.460.135 ТУ | 1 | Подстроечный |
| Резисторы С2-23 ОЖО.467.081 ТУ | |||
| R0 | C2-23-0,125Вт-5,6кОм±10%-A-B-B | 1 | |
| R1 | C2-23-0,125Вт-20кОм±10%-A-B-B | 1 | |
| R2 | C2-23-0,125Вт-9,1кОм±10%-A-B-B | 1 | |
| R3 | C2-23-0,125Вт-402Ом±5%-A-B-B | 1 | |
| Rэ | C2-23-0,125Вт-931Ом±5%-A-B-B | 1 | |
| Rн | C2-23-0,125Вт-604Ом±5%-A-B-B | 1 | |
| Lдр | Дроссель ДМ-0,1-365мкГн±5% ГИО.477.005 ТУ | 1 | |
| Lк | Дроссель ДМ-0,1-3,47мкГн±5% ГИО.477.005 ТУ | 1 | Подстроечный |
5. Размещение элементов на печатной плате.
6. Расчет экрана.
При расчетах будем считать, что экран изготовлен из меди (магнитная проницаемость меди m = 1, относительная проводимость меди sотн = 1). Экран условно разбивается на две составляющие: реальный сплошной экран (SP) и идеальный сплошной экран с отверстиями (Sи). Обоснование толщины экрана и параметров отверстий будет приведено ниже.
6.1. Расчет толщины экрана t.
Так как расчетные формулы для дальнего и ближнего элекрического поля идентичны, будем оговаривать вид поля (ближнее/дальнее) по мере надобности.
Коэффициент экранирования равен: 
где Кпогл. – коэффициент поглащения экраном: 
; Котр. – коэффициент отражения экраном: 
; Км.отр. – коэффициент многослойного отражения экрана (
).
