Разработка РПУ

     От  этого десятичного счетчика можно  получить 2 последовательности счета. Двоично-десятичную последовательность можно получить, если подать тактовые импульсы на вход и соединить выводы 5 и 6 (т.е. выход Q0 и ). Если необходимо поделить входную частоту в 10 раз и получить при этом симметричный выходной меандр, т.е. считать двумя пятерками, следует подать импульс с частотой f на вход , а от выхода Q3 снять тактовый сигнал для входа . На выходе Q0 получим прямоугольные импульсы с частотой f/10 и скважность 1:2.

     Вход  сброса счетчика ИЕ14 имеет низкий активный уровень. Сигналом R=0 запрещается работа всем входам счетчика, а на всех выходах появляется напряжение низкого уровня. Сброс здесь асинхронный.

     

     Рис. 7.1 Счетчик К531ИЕ14 (а) и его цоколевка (б).

 

     

7. Проектирование  устройства установки  коэффициента деления.

 

     В качестве установки коэффициента деления  будем использовать счетчики импульсов. Диапазон перестройки частоты генератора управляемого напряжением составляет (из технического задания) 149-155 МГц с шагом 10 кГц. Лучше всего взять диапазон перестройки коэффициента деления 149000.0-155000.0 кГц

     Значения  цифр разрядов:

     Первая  цифра имеет значение – 1 (старший разряд).

     Вторая  цифр имеет значения – 4,5.

     Третья  цифра имеет значения – 0,1, 2, 3, 4, 5, 9.

     Четвертая и пятая цифры изменяются от 0 до 9.

     Шестая  цифра имеет значение - 0.

 

     

8. Проектирование  делителя с переменным коэффициентом деления.

 

     В качестве делителя частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) будем  использовать счетчики импульсов. ДПКД делит частоту генератора управляемого напряжением на коэффициент деления  N, который задается устройством установки коэффициента деления.

     Для обеспечения коэффициента деления N, необходимо организовать загрузку в счетчик двоичного числа, поступающего от устройства установки коэффициента деления.

Для нормальной работы ДПКД микросхемы младших разрядов должны иметь граничную частоту превышающую  частоту ГУНа. Для обеспечения  этого условия возьмем микросхемы КР1533ИЕ6.

 

     

9.   Проектирование фазового детектора и фильтра низких частот.

   

   Рис.10.1 Структурная схема  фазового детектора

     ƒ_оп - частота опорного генератора

     ƒ_кr - поделенная частота ГУНа

     СС - схема сравнения, которая обнаруживает ошибку, сравнивая частоту опорного КГ и частоту с ГУНа.•

     ФНЧ - фильтр низких частот, преобразует импульсы ошибки в пилообразное

     напряжение.

   Схема сравнения обнаруживает ошибку между  ƒ_ОП и f_КГ . При совпадении частот на выходе системы И-НЕ появляется логический "О", который сбрасывает состояние триггеров. 
 

     

     Рис. 10.2 Схема фазового детектора, состоящая  из двух триггеров D - типа. 
 
 

     

     Рис. 10.3 Графики входных и выходных сигналов. 

     В этом устройстве, D - триггер запускается  по положительным фронтам входных  прямоугольных импульсов, и имеет  следующие выходные состояния:

• 11 - оба выхода имеют высокое состояние, и подключены через схему И (U3) назад ко входам У0 обоих триггеров.
• 00 - при таком состоянии выходов Q1 и Q2 оба транзистора P1 и N1 закрыты, и выход OUT имеет высокий импенданс, т.е. разомкнутое состояние.
• 10 - при таком состоянии выходов, транзистор P1 открыт, а N1 закрыт и на выходе присутствует положительный потенциал источника питания.
• 01 - в этом случае транзистор P1 закрыт, а N1 открыт и на выходе присутствует отрицательный потенциал источника питания.

Элемент задержки DELAY включенный между выходом элемента U3 и входами У0 триггеров препятствует дрейфу ГУН и способствует более  четкому вхождению системы в  синхронизм.

 

     

10. Проектирование  схемы индикации.

     На  вход устройства схемы индикации  схемы индикации поступает двоичный код от устройства установки коэффициента деления ДПКД. Поэтому на входе  схемы индикации должен стоять сложный  дешифратор преобразующий двоичный код в семисегментный. Этот дешифратор должен обеспечивать нормальную работу семисегментного индикатора. Семисегментный индикатор должен обеспечивать хорошую  видимость цифры.

  Исходя из этих требований выбираем следующие  микросхемы:

     Дешифратор – КР514ИД1 (рисунок 11.1) - предназначен для преобразования двоичного кода, подаваемого на вход в код семисегментных светодиодных индикаторов. КР514ИД1 предназначен для работы с индикаторами с общим катодом, содержит встроенные токоограничивающие резисторы на выводах a,b,c,d,e,f,g.

     

     Рис.11.1 Условное графическое изображение дешифратора КР514ИД1.

     Ниже  приведена таблица соответствия кодов на входе дешифратора символам получаемым на выходе в результате дешифрации.  

 

     

     Таблица 1. Таблица соответствия кодов

       

     Семисегментный  индикатор - АЛС324А (с объединенным катодом)

     Эти микросхемы согласуются друг с другом и обеспечивают нормальную работу.

 

     

11. Проектирование  схемы запуска и делителя напряжения

   Микросхемы  ТТЛ питаются от 5 В, следовательно, необходимо поставить делитель напряжения (рисунок 13.1).

   

   Рис.12.1 Схема делителя напряжения

   Схема построена на основе К142ЕН5А –  компенсационный стабилизатор с  фиксированным выходным напряжением, с защитой от перегрузки по току и перегрева. Электрические параметры  микросхемы:

   Номинальное выходное напряжение 5±0.1 В

   Минимальное падение напряжения на стабилизаторе 2.5 В

   Ток потерь 10 мА

   Коэффициент нестабильности по напряжению 0.05

   Коэффициент нестабильности по току 3%

   Интервал  допустимых значений входного напряжения 7.5…15 В

   Максимальный  ток нагрузки 1.5 А

   Максимальная  рассеиваемая мощность до +80 гр. 10 Вт

                                                                       до +125гр. 5 Вт 

   С₁ = 20 мкФ

   С₂ = 470 мкФ 
 
 
 

   Схема запуска  представлена на рисунке 12.2.

   

   Рис.12.2 Схема запуска

   Для элементов возьмем следующие  параметры:

   R₁ = 1 кОм

   C₁ = 5.1 мкФ

 

     

     Заключение

  В данном курсовом проекте необходимо было разработать  радиопередающее устройство, работающее в диапазоне частот 149-155 МГц, с выходной мощностью 4 Вт и отвечающее всем требованиям технического задания. На первом этапе разработки необходимо было выбрать структурную схему радиопередающего устройства, выбрав, которую, мы стали рассчитывать отдельные составляющие, начав расчет с «конца», т.е. с усилителя мощности. При последующем расчете, мы затронули такие блоки РпУ, как ГУН (генератор, управляемый напряжением), опорный генератор, фазовый детектор, делители частоты с фиксированным и с переменным коэффициентом деления. В ходе расчетов были спроектированы все составляющие этого устройства, в результате можно сказать, что было спроектировано радиопередающее устройство, удовлетворяющее всем требованиям поставленной задачи.

 

     

     Список  литературы 

     1. Проектирование  радиопередатчиков: Учеб. пособие  для вузов / В.В.Шахгильдян, М.С.Шумилин,  В.Б.Козырев и др.; Под ред. В.В.Шахгильдяна. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио  и связь, 2000. - 656 с: ил.

     2. М.С. Шумилин, Проектирование транзисторных каскадов передатчиков, М.: Радио и связь,1987г, 320с.

     3. Б.  В. Тарабрин, Интегральные микросхемы: справочник, М.: Радио и связь, 1983г, 528с.

  4. В.Л.  Аронов, А.В. Баюков, Полупроводниковые  приборы: транзисторы, справочник, М.: Энергоиздат, 1982г, 904с.