Проектирование автогенератора с кварцевым резонатором в контуре

Проектирование автогенератора с кварцевым резонатором в контуре

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. 1.1

ГТ313 NPNпереход Ge Основные параметры
F г , МГц S гр , А / В b 0 , , , r б , Ом
450-1000 0.05 50 -0,25 2,5 1,25 60
, , I кд , А t д , ° C R i д , ° С / Вт P кд при t ° =25 ° C B т
12 0,5 0,03 70 500 0,09
Таблица 1.2
Частота Рекомендуемая P КВ , мВт Допустимая P КВ. 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 q =70 0 ( a 1 =0,436; a 0 =0,253) и определяем МГц 2.2. Расчет параметров колебательной системы m=0,1. Амплитуда первой гармоники I К1 коллекторного тока: R 0 2.3. Расчет режима работы транзистора. Амплитуда напряжения на коллекторе В Постоянное напряжение на коллекторе Проверяем условие недонапряженного режима Эквивалентное сопротивление колебательной системы автогенератора 2.4. Расчет элементов цепей питания. : - , , - , . I - R 2 . , I : I = (5 10)I 0 . 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. Так как ферритовый стержень влияет на индуктивность катушки, для расчета числа витков возьмем L меньше на 10 20% ( L K =3,47 мкГн; L = 3 ) , , . . 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
C2-23-0,125Вт-931Ом ± 5%-A-B-B 1
C2-23-0,125Вт-604Ом ± 5%-A-B-B 1
Lдр Дроссель ДМ-0,1-365мкГн ± 5% ГИО.477.005 ТУ 1
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 s отн = 1 ). Экран условно разбивается на две составляющие: реальный сплошной экран (S P ) и идеальный сплошной экран с отверстиями (S и ). 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 К погл. – коэффициент поглащения экраном: ; К отр. – коэффициент отражения экраном : К м.отр. – коэффициент многослойного отражения экрана ( Подставив в формулу данное значение коэффициента экранирования найдем минимальное значение толщины экрана: , откуда t > 0.123 . Примем толщину экрана t = 0.8 мм . Данное значение вполне удовлетворяет предполагаемым требованиям жесткости и составляет реальную пропорцию с размерами печатной платы. 6. 2 . Расчет эффективности реальной составляющей экрана. В соответствии с формулой (1) коэффициент экранирования реального экрана равен: Кэ. Р. =101.2 дБ. Отсюда находим эффективность экранирования реальным экраном: 6.3. Расчет эффективности идеальной составляющей экрана.

Утечка поля через круглое отверстие определяется формулой: где x - диаметр отверстия; r – расстояние от источника помехи до экрана; - падающая волна.

Эффективность экранирования идеальным экраном с отверстиями определяется по формуле: i – номер отверстия. В разрабатываемом экране нам понадобится 4 отверстия: 1. Отверстие для настройки колебательного контура автогенератора.

Примем x 1 = 0,003 м. 2. Отверстие для подвода питания (изоляция ПВХ). Примем x 2 = 0,0015 м 3. Отверстие для подвода выходного сигнала (изоляция ПВХ). Примем x 3 = 0,0015 м. 4. Отверстие для подвода нулевого провода (изоляция ПВХ). Примем x 4 = 0,0015 м 5. Отверстие для настройки Скв.

Примем x 5 = 0,003 м.

Расстояние от источника помехи до экрана рассчитаем по формуле: где l - длина волны: r = 0.009 м.

Формула примет вид: Отсюда S и = 53,4 . 6. 4 . Расчет конечного значения эффективности экранирования.

Конечное значение эффективности экранирования рассчитывается по формуле: но справедливо условие: Так как S и p , коэффициент экранирования нашего экрана: К э.и. = 34 дБ. При уменьшении значения r , (3), . , экран будет не эффективен.

Рассмотрим эффективность экранирования в дальней зоне Значение эффективности экранирования реального экрана останется прежним ( S p =114815,36 ). Найдем минимальное значение r , . и равным заданному значению (65 дБ), и (3) : , . 6.5. Дополнительные меры для получения требуемой эффективности экранирования. Для того, чтобы экран был эффективен как в дальней, так и в ближней зоне, мы будем использовать волноводы.

Влияние волновода на эффективность экранирования описывается следующей формулой: где t – длина трубки волновода, d – диаметр волновода.

Рассмотрим влияние волноводов на эффективность экранирования для где К э.и0. берем из пункта 4 равным 34 дБ; Приняв для всех отверстий нашего экрана t = 1 .5 мм и при условии что d= x с помощью формулы находим: К э.волн. =112 дБ, S и.волн. =398107. Следовательно, из формулы (5), коэффициент экранирования идеальным экраном К э.и. =146 дБ. Эффективность экранирования идеальным экраном S и = 19952699 . Так как S и. >S р. , то коэффициент экранирования в итоге будет равен: К э. =20 lgS p. =101 , 2 дБ. Полученный результат удовлетворяет заданному требованию (К э > К э.зад. =65 дБ). 7. Вывод по проделанной работе.

Произведена разработка автогенератора с кварцевым резонатором в контуре, размещается на печатной плате размерами 5 5 см.

 

Категории

Технология

История экономических учений

Менеджмент (Теория управления и организации)

Философия

Химия

Административное право

Международные экономические и валютно-кредитные отношения

Математика

Бухгалтерский учет

Микроэкономика, экономика предприятия, предпринимательство

Радиоэлектроника

Физика

Теория систем управления

Маркетинг, товароведение, реклама

Банковское дело и кредитование

Право

Политология, Политистория

Охрана природы, Экология, Природопользование

Педагогика

Психология, Общение, Человек

Медицина

Ветеринария

Теория государства и права

Физкультура и Спорт

Сельское хозяйство

Уголовное право

Техника

Программирование, Базы данных

Программное обеспечение

Биология

Уголовное и уголовно-исполнительное право

Архитектура

История

Здоровье

Религия

Социология

Материаловедение

Криминалистика и криминология

Государственное регулирование, Таможня, Налоги

Экономическая теория, политэкономия, макроэкономика

Металлургия

Биржевое дело

Компьютерные сети

Уголовный процесс

Римское право

География, Экономическая география

Разное

Ценные бумаги

История государства и права зарубежных стран

Литература, Лингвистика

Историческая личность

Военная кафедра

История отечественного государства и права

Транспорт

Авиация

Астрономия

Космонавтика

Гражданская оборона

Подобные работы

Проектирование автогенератора с кварцевым резонатором в контуре

echo "Предложить методику настройки автогенератора. Конструкция автогенератора должна учитывать наличие электромагнитного экрана, расчитанного на частоты близкие к частоте автогенератора и обеспечива

Жидкости, применяемые для охлаждения ДВС

echo "Жидкость должна: •иметь высокие теплоемкость и теплопроводностъ для эффек тивного отвода тепла; •не замерзать и не кипеть при всех рабочих температурах дви гателя; •не воспламеняться; •не вспени

Легковая автомобильная промышленность России

echo "Работа предприятия была оценена по следующим пунктам: работа АО ‘‘АвтоВАЗ’‘ в современный период (работа автозавода за последние пять лет) и работа АО ‘‘АвтоВАЗ’‘ за рубежом (дана оценка работе

Электроснабжение ремонтно-механического цеха

echo "Введение. 1. Исходные данные для проектирования, характеристика объекта. 2. Выбор схемы электроснабжения. Схема силовой распределительной сети напряжением 0,38 кв. Выбор комплексного оборудовани

Разработка логической схемы управления двустворчатых ворот судоходного шлюза

echo "Электрические аппараты системы управления. 1.4.в Оперативная сигнализация. 1.4.г. Поисковая сигнализация. 1.4.д. Светофорная сигнализация. 1.4.е. Элементы и устройства электроснабжения. 2. ОП

ГРЭС-1500 МВт (котел, турбина)

echo "Определение типоразмеров паропроводов. 10. Выбор схемы главных трубопроводов. Определение диаметров трубопроводов. 11. Определение потребности ГРЭС в технической воде, выбор циркуляционных насо

Техническое перевооружение аккумуляторного участка

echo "Сейчас нет такой отрасли экономики, которая могла бы обойтись без автомобилей. Автомобильный транспорт перевозит более 80% народнохозяйственных грузов. Важнейшим условием, обеспечивающим эффек

Устройство наддувного дизельного двигателя КамАЗ-7403.10

echo "Техническая характеристика двигателя. Модель Тип Число цилиндров Расположение цилиндров Порядок работы цилиндров Направление вращения коленчатого вала Диаметр цилиндров и ход поршня Рабочий об