Курсовая работа: Транзисторный радиопередатчик с АМ (курсовая)

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«УСТРОЙСТВА ГЕНЕРИРОВАНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ»
НА ТЕМУ «ТРАНЗИСТОРНЫЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИК
С АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ»

Введение
Радиопередающие устройство предназначено для формирования радиочастотных сигналов имеющих заданные временные, спектральные и энергетические характеристики, и последующей передачи их по специальным направляющим электромагнитным системам или через свободные пространства к потребителю.
Основными элементами радиопередающего устройства являются:
-возбудитель, предназначенный для формирования несущего колебания;
-модулирующее устройство, изменяющее параметры несущего колебания для однозначного отображения в нем передаваемой информации (модуляции), а также формирование временных и спектральных характеристик колебания;
-выходной усилитель, предназначенный для обеспечения необходимых энергетических характеристик электромагнитных колебаний;
-согласующе-фильтрующее устройство, предназначенное для согласования радиопередатчика с нагрузкой, роль которой обычно выполняет антенная система, и фильтрация не основных компонентов электромагнитного колебания, в частности, возникающих в выходном усилителе.
В радиопередающих устройствах используют разнообразные полупроводниковые и ионные приборы, ассортимент которых постоянно обновляется: разрабатываются принципиально новые, совершенствуются существующие, изымаются из практики устаревшие.
Безусловным достоинством транзисторов является их большой срок службы. В условиях правильной эксплуатации их не приходится менять на протяжении всего срока службы аппаратуры. Однако в мощных каскадах передатчиков транзисторы неизбежно используют на пределе по току, напряжению, нагреву, поэтому нельзя рассчитывать на высокую надежность.
Отсутствие цепи накала у транзисторов обуславливает их немедленную готовность к работе, но не приводит к заметной экономии электроэнергии питания, т.к. затраты энергии в цепях накала современных ламп составляют 4…5% и меньше от их номинальной мощности. В то же время число каскадов в полностью транзисторном передатчике может быть больше, чем в ламповом, т.к. коэффициент усиления по мощности у транзисторов может составлять Кр=3…10, т.е. значительно меньше чем у ламп.
Низкое питающее напряжение транзисторов при большой мощности определяет малое сопротивление нагрузки в коллекторной цепи. Поэтому действие паразитных емкостей, шунтирующих нагрузку, существенно меньше, чем в лампах, что позволяет в широком диапазоне частот использовать нерезонансные схемы с резистивной апериодической нагрузкой.
В маломощных передатчиках полная замена ламп транзисторами приводит к полному уменьшению габаритов и массы.
Амплитудная модуляция – самый лучший и простой способ передачи информации. АМ транзисторные генераторы делятся на простые и комбинированные. Простые – базовая и эммитерная модуляция возбуждения. Комбинированные – коллекторная.
Применим модуляцию в коллектор оконечного каскада усилителя мощности.
В качестве ЗГ применим емкостную трехточку с кварцевым резонатором между коллектором и базой.
В качестве усилителей мощности ВЧ тракта и модулятора для увеличения коэффициента передач применим многокаскадную схему. В качестве элементов согласующих цепей используем также и межэлектродные емкости транзисторов и индуктивности их выводов.
Усилитель мощности (УМ) – один из основных каскадов РП; он предназначен для усиления мощности высокочастотных электромагнитных колебаний, возбуждаемых в задающем автогенераторе, путем преобразования энергии постоянного электрического поля в энергию электромагнитных колебаний. Следовательно, в состав УМ должен входить элемент, способный производить подобное преобразование. Эти элементы называют активными элементами (АЭ). В качестве АЭ в РП наиболее часто применяют биполярные и полевые транзисторы, иногда генераторные диоды (лавинно – пролетные, диоды Ганна).
В состав УМ помимо АЭ входят согласующие цепи, а также цепи питания и смещения. На вход усилителя поступают электромагнитные колебания частоты f от предшествующего каскада, называемого возбудителем, нагрузкой УМ является входное сопротивление последующего каскада либо линии, ведущей к антенне.
Автогенератор – это источник электромагнитных колебаний, колебания в котором возбуждаются самопроизвольно без внешнего воздействия. В радиопередатчиках автогенератор применяются в основном в качестве каскадов, задающих несущую частоту колебаний. В зависимости от типа АЭ различают транзисторные и диодные автогенераторы. Идея создания транзисторного автогенератора основана на том, чтобы обеспечить режим транзистора приблизительно такой же, как в УМ. При этом на вход транзистора подаются колебания не от внешнего источника, а из собственного резонатора через цепь обратной связи. Главное свойство резонатора – колебательный характер переходного процесса.
Простейший резонатор – это колебательный контур.

Относительная нестабильность частоты f/а автогенераторов, выполняемых на резонаторах в виде LC – контуров, менее 10-3 …10 –4. Однако к современным радиопередатчикам предъявляют более высокие требования по стабильности частоты. Как правило, долговременная относительная нестабильность частоты должна быть не менее чем 10 –6…10-8, что можно обеспечить, применяя кварцевые резонаторы.
Модулятор – это каскад радиопередатчика, в котором осуществляется модуляция высокочастотных колебаний в соответствии с передаваемым сообщением. Как известно, модуляцией в радиотехнике называют процесс управления одним из параметров высокочастотного колебания.