Учебное пособие разработал



бет1/145
Дата18.05.2020
өлшемі7.73 Mb.
түріУчебное пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   145
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

(ТУСУР)
Кафедра телевидения и управления

(ТУ)

УТВЕРЖДАЮ



Заведующий кафедрой ТУ, профессор

_________________И.Н. Пустынский

«______»___________________2012 г.

Устройства формирования сигналов. Генераторы с внешним возбуждением. Автогенераторы.


Часть 1
Учебное пособие

РАЗРАБОТАЛ

_________ А.Г. Ильин

«______»_________2012 г.

2012

Ильин А.Г. Устройства формирования сигналов. Генераторы с внешним возбуждением. Автогенераторы. Часть 1: Учебное пособие. – Томск: кафедра ТУ, ТУСУР, 2012. – 91 с.


Рассмотрены принципы действия, оптимальные режимы работы и методы проектирования отдельных узлов радиопередающих устройств: усилители мощности на транзисторах и генераторных лампах, умножителей частоты и автогенераторов.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся с использованием дистанционных образовательных технологий.

© Ильин А.Г., 2012

© Кафедра Телевидения и управления, ТУСУР, 2012




содержание


1. Введение 5

1.1. Структура ГВВ 6

2. Транзисторный ГВВ в области низких частот (НЧ) 7

3. Баланс мощностей в ГВВ 11

3.1. Динамические характеристики ГВВ 14

3.2. Режимы работы ГВВ 18

4. Нагрузочные характеристики ГВВ 19

4.1. Коэффициент использования коллекторного напряжения в граничном режиме 21

4.2. КПД колебательного контура 21

4.3. Частичное включение контура в коллекторную цепь транзистора 22

5. Влияние питающих напряжений на режим работы ГВВ 25

6. Особенности ламповых ГВВ 28

6.1. Формы импульсов в недонапряженном режиме 29

6.2. Форма импульсов в перенапряженном режиме 29

6.3. Нагрузочные характеристики лампы 30

7.1. Эквивалентная схема и параметры биполярного транзистора 31

7.2. Форма импульсов коллекторного тока на СЧ и ВЧ 34

8. Коэффициент усиления по мощности Кр в области ВЧ 39

8.1. Входное сопротивление транзистора 40

8.2. Порядок расчета транзисторного усилителя мощности (на биполярном транзисторе) 41

8.3. Схема типового ГВВ 42

9. Цепи согласования 43

10. Сложение мощностей ГВВ 52

11. Узкодиапазонные мостовые схемы 57

12. Умножители частоты 61

12.1. Устойчивость ГВВ и способы её повышения 64

12.2. Схемы нейтрализации проходной емкости 65

13. Автогенераторы 66

13.1. Условия самовозбуждения и стационарного режима автогенератора 66

13.2. Мягкий и жесткий режимы самовозбуждения 68

13.3. Эквивалентные трехточечные схемы автогенератора 69

14. Схемы автогенераторов 71

14.1. Автогенераторы с фазированием 71

14.2. Практические схемы АГ 72

14.3. Многоконтурные АГ 75

15. Кварцевая стабилизация частоты 75

15.1. Эквивалентная схема и параметры кварцевых резонаторов 77

15.2. Схемы кварцевых АГ 78

16. Синтезаторы частот 80

17. Телевизионные передатчики сигналов изображения 82

17.1. Особенности телевизионного сигнала 82

17.2. Основные требования к ТВ передатчикам 84

17.3. Структурные схемы ТВ передатчиков 84

17.4. Схема восстановления постоянной составляющей (ВПС) 85

Список рекомендуемой литературы 88



1. Введение

В лекционном курсе рассматриваются принципы построения устройств генерации и формирования радиосигналов, предназначенных для передачи информации. Такие устройства будем называть радиопередающими устройствами (РПУ). Назначение передатчика – сформировать сигнал в соответствии с определенными требованиями, установленными при разработке системы, и подвести его к антенне или линии связи.



Определение. Радиопередающее устройство – комплекс радиотехнических средств, предназначенный для преобразования энергии источников питания в энергию высокочастотных колебаний и управления этими колебаниями с целью передачи информации. Радиосигналом называют колебание радиочастоты, один или несколько параметров которого изменяются (модулируются) в соответствии с передаваемым сообщением (информацией).
Классификация РПУ. По назначению различают передатчики радиовещательные, телевизионные, связные, навигационные, телеметрические, радиолокационные и т.д.

По мощности – передатчики малой (<100 Вт), средней (0,1…3 кВт) и большой (более 3 кВт) мощности.

По виду модуляции – передатчики с амплитудной (АМ), частотной (ЧМ), фазовой (ФМ), импульсной или кодово–импульсной модуляцией и др.

По активным элементам в мощных (выходных) каскадах – транзисторные, ламповые, клистронные и др.



По диапазону волн – длинноволновые, средневолновые, коротковолновые, УКВ, СВЧ и т.д.
Основные параметры и характеристики РПУ

  1. Диапазон рабочих частот (либо фиксированная частота).

  2. Вид модуляции, и её параметры.

  3. Мощность радиопередатчика в антенне.

  4. Коэффициент полезного действия.

  5. Диапазон модулирующих частот.

  6. Допустимая нестабильность частоты.

  7. Допустимый уровень нелинейных искажений.

  8. Допустимый уровень внеполосных излучений.


Структурные схемы РПУ. Во многих случаях структура РПУ состоит из двух частей – возбудитель и усилитель мощности. В возбудителе на малом уровне мощности формируются высокочастотные колебания и производится их модуляция. В усилителе мощности эти колебания усиливаются и по фидеру поступают в антенну. Рассмотрим два примера радиовещательных передатчиков.


Рис. 1.1. Структурная схема передатчика с амплитудной модуляцией



На рис. 1.1 представлена структура передатчика с амплитудной модуляцией. Возбудитель (задающий генератор - ЗГ) представляет собой маломощный автогенератор, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором. Последующие каскады усиливают мощность до необходимого уровня. Структурная схема – многокаскадная. Первый после ЗГ каскад – буферный (БК), он ослабляет влияние последующих каскадов на возбудитель (автогенератор), что предотвращает ухудшение стабильности его частоты. Последующее умножение частоты в одном или нескольких каскадах (УЧ) позволяет понизить частоту возбудителя, что также способствует повышению её стабильности, ослабляет влияние мощных каскадов и нестабильности нагрузки на возбудитель. В данной схеме модуляция осуществляется в промежуточном каскаде (МК – модулируемый каскад), модулирующее напряжение поступает на МК через усилитель низкой частоты – модулятор М. Модулированные колебания поступают далее на усилитель мощности УМ, с выхода которого по фидеру сигнал проходит в антенну.


Рис. 1.2. Структурная схема передатчика с частотной модуляцией

На рис. 1.2 приведена структурная схема передатчика с частотной модуляцией. Модуляция осуществляется с помощью устройства управления (Упр) частотой автогенератора. Для стабилизации средней частоты ЧМ - колебаний используется схема автоподстройки частоты (АПЧ).

В подобных схемах используются следующие каскады:



  • генераторы с внешним возбуждением (далее ГВВ) в виде усилителя мощности или умножителя частоты;

  • автогенераторы (далее АГ).



Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   145


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет