Техническое задание

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Устройства генерирования и
формирования сигнала.

Методические указания
по курсовому проектированию.

Санкт-Петербург

УДК 621.396.61 (075)

Сергеев А. Я., Уткин М. А. Устройства генерирования и формирования сигнала: методические указания по курсовому проектированию. СПб.: СПбГПУ, 2008.

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 552500 «Радиотехника» и изучающих курс УГФС на очной, очно-заочной и заочно-дистанционной формах обучения.

Табл. 6, Ил. -, Библиогр.: 28 назв.

Введение

Учебная программа курса “Устройства генерирования и формирования сигналов” обязательным элементом содержит выполнение курсового проекта на заданную тему. Работа над проектом позволяет на практике развить и закрепить изученный в рамках данного курса материал, активно использовать знания, приобретенные при изучении ряда других курсов. Она дает возможность расширить свои знания за счет изучения дополнительной специальной литературы, необходимой для конкретного решения поставленной задачи, а также изучить современную элементную базу, ориентированную на применение передовых производственных технологий изготовления радиоаппаратуры.

Выполнение проекта дает практический опыт написания научно – технического отчета, приучая автора грамотно и связно излагать свои мысли, правильно цитировать техническую литературу, выделять главное и делать выводы.

Выполнив в полном объеме работу по заданной теме, вы научитесь следующему:

q Анализировать поставленную задачу проектирования.

q Ставить вопросы о дополнительных параметрах и характеристиках схемы, предполагаемой к проектированию.

q Работать с научно-технической литературой при выборе базовой схемы требуемого функционального назначения.

q Производить расчеты выбранной схемы для реализации требуемых параметров, выбирая при этом наиболее эффективную методику расчета.

q Рационально описывать процедуру расчета.

q Анализировать получаемые результаты и делать выводы при сопоставлении получаемых параметров и характеристик с заданными.

q Работать со справочной литературой. При этом рекомендуется приобретение навыков работы с Интернет – источниками, в частности сайтами фирм, производящих радиоэлектронные компоненты. Адреса подобных сайтов приведены, например, в [1 (2000 г. изд.), стр. 90].

Основное пожелание для исполнителя проекта заключается в творческом подходе к решению поставленной задачи. Необходимо стараться проявить инициативу в изучении различных возможных вариантов реализации проекта и аргументировано выбрать наиболее приемлемый вариант решения.

Содержание проекта

Выполнение курсового проекта целесообразно проводить в следующем порядке:

1. Проведите анализ поставленной задачи и всех заданных параметров.

2. Доопределите все недостающие в ТЗ параметры, пользуясь нормами ГОСТ на них. В простейшем случае их следует просто выбрать, оговаривая рациональность и обоснованность этого выбора.

3. Установите параметры нагрузки, на которую предполагается работа

данного устройства.

4. По литературе изучите и проанализируйте современные принципы построения устройств заданного в ТЗ типа, разберитесь в методах проектирования и расчёта примененного в нем вида модуляции, межкаскадных связей, согласующих и выходных цепей.

5. С учетом вышеизложенного разработайте структурную (функциональную) схему передатчика. Разработку структурной схемы начните с выбора оконечного каскада. Для всех каскадов структурной схемы определите:

- тип электронного прибора, обеспечивающего получение требуемой мощности в заданном диапазоне частот, т.е. транзистор или лампу, их количество;

- принцип усиления (резонансное или широкополосное), ориентировочную схему каскада (двухтактную или однотактную), включение электронного прибора (например, с общим катодом или эмиттером);

- напряжение источников питания.

6. Структурную схему с перечисленными сведениями о каскадах согласуйте с преподавателем и после её утверждения приступайте к выполнению расчётной части проекта.

7. Объём расчётной части в каждом проекте уточняется(согласуется) с преподавателем. Типовой объём расчётной части включает в себя:

- расчёт режимов оконечного и предоконечного каскадов ВЧ тракта;

- выбор и расчёт колебательных (согласующих) систем оконечного и предоконечного каскадов;

- расчёт режима и элементов схемы оконечного каскада НЧ тракта(модулятора) при осуществлении модуляции на большом уровне мощности или выбор и расчёт структурной схемы формирователя модулированных колебаний при осуществлении модуляции на малом уровне мощности;

- расчёт и построение графиков и характеристик(модуляционных, частотных) передатчика и сравнение их с заданными требованиями.

8. Рассмотрите процедуру проверки схемы: например, в варианте моделирования на ЭВМ в пакете Electronic Work Bench или варианте анализа работы контрольно-испытательной установки, содержащей необходимые измерительные приборы. При этом следует предложить порядок настройки проектируемого устройства.

9. При наличии доступа к компьютеру с установленной программой типа МС6, желательно провести машинное моделирование частотных и временных характеристик спроектированной схемы с приведением распечаток всех необходимых характеристик.

2. Отчёт по курсовому проекту

По окончании работы над проектом студент должен представить пояснительную записку и защитить проект в беседе с преподавателем.

Пояснительная записка по курсовому проекту должна включать в себя:

1. Развернутую постановку задачи проектирования.
2. Предварительный анализ всех пунктов технического задания (ТЗ) с выделением первостепенных и косвенных требований.
3. Обзор возможных подходов к решению поставленной задачи.
4. Структурную схему устройства с обоснованием её выбора.
5. Обоснование выбора элементной базы.
6. Обоснование выбора принципиальных схем рассчитываемых узлов.
7. Расчет всех элементов рассчитываемых узлов схемы с учетом требуемых параметров и необходимой точности реализации заданных требований.
8. Обоснование технических требований к источникам питания постоянным током.
9. Итоговый расчет всех требуемых параметров и характеристик и их сопоставление с ТЗ.
10. Расчёт промышленного КПД (для передатчика).
11. Чертёж полных принципиальных схем рассчитанных узлов, выполненный в соответствии с требованиями ЕСКД и спецификацию элементов к ним.
12. Развернутые выводы по проделанной работе.
13. Краткое описание мероприятий по обеспечению техники безопасности.
14. Список использованной литературы с указанием точных ссылок что и где использовалось.

Техническое задание

Техническое задание на проектирование любого устройства, в частности, передатчика составляется исходя из его назначения и особенностей эксплуатации. Задание включает следующие основные пункты:

1. Назначение радиопередающего устройства(РПдУ);
2. Диапазон рабочих частот f_max - f_min;
3. Мощность в антенне(нагрузке) P_~;
4. Волновое сопротивление фидера ρ_ф и коэффициент бегущей волны в нём КБВ;
5. Коэффициент полезного действия фидера η_{ф ;}
6. Диапазон частот модулирующего сигнала ∆F;
7. Максимальный коэфициент глубины модуляции m – при осуществлении амплитудной модуляции(АМ), либо максимальная девиация df частоты при реализации угловой модуляции(частотной(ЧМ) или фазовой(ФМ));

Помимо указанных могут быть предъявлены дополнительные требования, зависящие от типа проектируемого передатчика и особых условий его эксплуатации, например, такие как относительная нестабильность частоты - ∆f/f, ширина полосы пропускания высокочастотного тракта передатчика при неравномерности в пределах полосы 3дБ; требования к фильтрации побочных частот; максимальные пределы колебания напряжения питания и допустимые значения пульсаций; уровень нелинейных искажений и ряд других. При необходимости использования этих данных при расчётах доопределите их с помощью ГОСТ-ов.

Отметим, что реальной нагрузкой передатчика является антенна. Ее параметры могут сильно изменяться в зависимости от частоты и других факторов. Поэтому фидер, соединяющий оконечный каскад ВЧ тракта передатчика с антенной, работает на рассогласованную нагрузку с КБВ_Ф < 1. При этом входное сопротивление R_{вх ф} отличается от β_ф. К тому же к нему добавляется реактивная составляющая Х_{вх ф} (в частности, при Х_{вх ф} = 0, R_{вх ф} = β_ф · КБВ_Ф, а ). Это обстоятельство, а также то, что η_ф < 1, необходимо учитывать при определении значения мощности, требуемой от оконечного каскада.

Дата добавления: 2015-10-29