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

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

Отчет по УИР. Телевизионные усилители

echo "Использование кольцевых частотно-разделительных цепей также затруднительно из-за необходимости реализации высокодобротных фильтров высоких порядков. Поэтому в телевизионных передатчиках с выход

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

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

Электротехнические материалы, применяемые в силовых трансформаторах

echo "Пример расчета силового трансформатора. Назначение Силовой трансформатор предназначен для преобразования одного переменного напряжения, например напряжения сети, в другое переменное напряжение

Электротехника и основы электроники

echo "Рецензент Канд. техн. наук, доцент А. И. Васильев Одобрены к изданию советом факультета техники пищевых производств © Санкт-Петербургская государственная академия холода и пищевых технологий, 19

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

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