-
Описание структурной схемы
Структурная схема дает возможность разработчику выбрать оптимальную структуру передатчика, определить количество составных частей и технические требования к ним. Проще говоря, структурная схема дает возможность увидеть устройство и принципы работы прибора уже на самом раннем этапе проектирования.
Рассмотрим кратко назначение отдельных элементов структурной схемы передатчика.
УМ
КГ СЧ АМ
ФНЧ И УНЧ
Рис. 4 - Структурная схема передатчика
Обозначения блоков на структурной схеме:
1 – кварцевый генератор;
2 – синтезатор частоты;
3 – амплитудный модулятор;
4 – усилитель мощности;
5 – фильтр нижних частот.
Функциональные схемы передатчиков определяются предъявляемыми к ним требованиями ;
Рабочей частотой, выходной мощностью, стабильностью частоты и т.д.
Условно радиопередатчик может быть представлен в виде двух блоков:
а) блока формирования частоты – возбудителя;
б) блока формирования выходной мощности – мощного усилителя.
Основным элементом возбудителя является генератор высокостабильных колебаний. В качестве генератора высокостабильных колебаний широкое распространение получили автогенераторы. Для создания автогенератора гармонических колебаний необходимо использовать резонатор с высокой добротностью и компенсировать потери в резонаторе.
Простейший резонатор – это колебательный контур. Для выполнения последнего условия необходимо применение активного элемента.
В зависимости от типа активного элемента различают транзисторные и диодные автогенераторы. В курсовой работе применяется транзисторный автогенератор с кварцевой стабилизацией частоты.
Построить возбудитель с хорошими характеристиками довольно сложно. Поэтому в последнее время, в качестве возбудителей передатчиков и гетеродинов приёмников используют синтезатор частот.
В курсовой работе применяется синтезатор частоты, выходной сигнал которого генерирует самостоятельно перестраиваемый по частоте автогенератор, текущая частота которого непрерывно сопоставляется с эталонной частотой.
В структурную схему передатчика также входит модулятор. В курсовой работе применяется амплитудный модулятор, т.е. по закону изменения модулирующего сигнала изменяется амплитуда несущего высокочастотного колебания.
Выходную мощность передатчика обеспечивают каскады усилителя мощности.
Для устранения нежелательных составляющих побочных частот, в схему радиопередатчика вводят фильтр нижних частот.
-
Выбор и описание работы синтезатора частоты
В данной курсовой работе используется синтезатор частоты, построенный на основе метода косвенного синтеза. Такие синтезаторы содержат в своём составе подстраиваемый по частоте автогенератор, охваченный петлёй фазовой автоподстройки.
1 2 3 4 5
6
7
Рис. 5 - Структурная схема синтезатора частоты
Обозначения блоков на структурной схеме:
1 – кварцевый автогенератор (КГ);
2 – делитель с постоянным коэффициентом деления (D/n);
3 – фазовый детектор (ФД);
4 – делитель с переменным коэффициентом деления (ДКПД);
5 – подстраиваемый генератор (ПГ);
6 – фильтр нижних частот (ФНЧ);
7 – управляющий элемент (УЭ).
Сигнал от кварцевого автогенератора (КГ) с частотой F0 = 1000 кГц поступает на делитель с постоянным коэффициентом деления n =100, т.к. разность между соседними частотами должна составлять 10 кГц, далее сигнал с частотой F1 = 10 кГц поступает на фазовый детектор (ФД). Одновременно на фазовый детектор поступает сигнал с выхода делителя с переменным коэффициентом деления. Выходное напряжение фазового детектора, как в обычной системе фазовой автоподстройки частоты, через фильтр нижних частот (ФНЧ), который пропускает постоянный токи и устраняет из спектра сигнала управления (нежелательные составляющие побочных частот), воздействует на управляющий элемент (УЭ). Управляющий элемент, в свою очередь, изменяет частоту подстраиваемого генератора. В синхронном состоянии частоты сигналов, которые сравниваются на фазовом детекторе, оказываются равными. Меняя коэффициент деления N , можно изменять частоту колебаний на выходе синтезатора. При этом шаг частот синтезатора равен частоте F1.
В качестве делителей с переменным коэффициентом деления используются счётчики импульсов, выполненных на цифровых элементах.
Если не применять фильтр нижних частот между управляющим элементом и фазовым детектором, то нежелательные составляющие побочных частот, которые присутствуют на выходе фазового детектора, будут попадать на вход управляющего элемента и будут вызывать паразитную модуляцию эталонного сигнала.