Проектирование связного радиопередатчика с частотной модуляцией (стр. 6 из 7)
– проверка условия отсутствия прерывистой генерации;
Выбор блокировочных элементов:
4.5 Расчет частотного модулятора
Параметры сообщения:
где m – индекс модуляции,
Df – девиация частоты на выходе передатчика, тогда
– ширина спектра радиочастот передаваемого сигнала;
– диапазон изменения частоты ГУНа; 
– средняя частота автогенератора; 
– девиация частоты на выходе автогенератора.Расчет частотного модулятора по сигналу 
Расчет ведем исходя из следующих величин:
– добротность нагруженного контура; 
– напряжение питания; 
– емкость контура автогенератора; 
– амплитуда высокочастотного колебательного напряжения на контуре; 
– коэффициент гармоник; 
– показатель степени для “резкого” перехода.1. Выбираем варикап 2В125Б, который имеет следующие параметры:
2. Относительная девиация частоты
3. Напряжение смещения на варикапе
, при этом емкость варикапа 
, а его добротность 
;4. Нормированная амплитуда модулирующего сигнала
;5. Амплитуда модулирующего напряжения
6. Коэффициент управления емкостью контура
;7. Необходимое изменение емкости контура
8. Выберем коэффициент схемы
, тогда коэффициент включения варикапа в контур 
9. Емкость конденсатора связи
;10. Сопротивление делителя напряжения при токе
: 
11. Необходимое изменение емкости варикапа в процессе модуляции
12. Амплитуда высокочастотного напряжения на варикапе
;13. Проверка режима работы варикапа
;14. Коэффициент паразитной амплитудной модуляции
15. Коэффициент нелинейных искажений
,где
Допустимые нелинейные искажения 7..15%.
Расчет варикапа для перестройки частоты по диапазону
Для перестройки ГУНа от fН до fВ необходимо изменять емкость контура, для этого параллельно к емкости С3 (главная составляющая общей емкости контура) через емкость связи подключим варикап (см. рис. 14).
Определим, как изменяется общая емкость колебательного контура: на частоте
она составит 
, а на частоте 
она возрастет до 
, т.е. варикап должен обеспечить изменение емкости контура на 0,7пФ.При параллельном подключении варикапа к емкости С3 необходимо изменять ее величину (при неизменных значениях остальных емкостей) в пределах
.1. Выбираем варикап2В125Б, параметры смотри выше;
2. Задаем напряжение смещения на варикапе
, при этом емкость варикапа ;3. Зададимся изменением емкости варикапа в
(от 9,5 до 10,6пФ) при этом необходимо изменять управляющее напряжение на варикапе от –3,5 до –4,5В (это напряжение поступает с вывода 2 микросхемы КФ1015ПЛ3А синтезатора частоты).4. Коэффициент включения варикапа в контур
5. Емкость конденсатора связи
;6. Значения сопротивлений
выберем исходя из следующего соображения: 
5. Описание синтезатора частоты
Быстродействующая микросхема КФ1015ПЛ3А предназначена для построения современных цифровых частотных синтезаторов с ФАПЧ для КВ, УКВ и дециметрового диапазонов волн. Прибор изготовляют по КМОП-технологии с поликремниевым затвором. Микросхемы серии КФ1015ПЛ3 выпускают в пластмассовом 16-выводном миниатюрном корпусе 4308.16-1. Масса прибора - не более 0,3 г.
 |
В состав микросхемы входят (см. структурную схему на рис.15) генератор образцовой частоты, делитель образцовой частоты, усилитель-формирователь входных ВЧ импульсов, тракт двоичного делителя частоты с программируемым коэффициентом деления, состоящий из двумодульного предварительного делителя частоты на 31 или 32, пятиразрядного счетчика управления предделителем, двенадцати старших разрядов программируемого делителя и логического блока управления, частотно-фазовый детектор и двадцатиразрядные приемный и буферный регистры.
Рис.15. Структурная схема синтезатора частоты
Включенная по типовой схеме с навесными компонентами микросхема способна работать в цифровых синтезаторах с ФАПЧ метрового и дециметрового диапазонов с уменьшенным энергопотреблением.
Цоколевка микросхемы:
выв.1 – общий для приемного и буферного регистров, тракта программируемого делителя частоты и частотно-фазового детектора, минусовой вывод питания;
выв.2 – зарядный выход частотно-фазового детектора (сток полевого транзистора с р-каналом);
выв.3 – разрядный выход частотно-фазового детектора (сток полевого транзистора с n-каналом);
выв.4 – контрольный выход индикации фазовой синхронизации в петле ФАПЧ;
выв.5 – ВЧ вход усилителя- формирователя тракта программируемого делителя;
выв.6 –выход программируемого делителя;
выв.7 – вход разрешения перезаписи информации из приемного регистра в буферный;
выв.8 – вход тактовых импульсов записи информации (С);
выв.9 – плюсовой вывод питания;
выв.10 – вход записи информации о коэффициентах деления (D);
выв.11 – вывод для подключения кварцевого резонатора; выход генератора образцовой частоты;
выв.12 – вывод для подключения кварцевого резонатора; вход сигнала внешнего генератора образцовой частоты;
выв.13 – вход сигнала отключения выхода делителя образцовой частоты (при уровне 1);
выв.14 – выход делителя образцовой частоты (при уровне 0 на выв. 13) или вход частотно-фазового детектора (при уровне 1 на выв. 13);
выв.15 – общий для генератора и делителя образцовой частоты, минусовой вывод питания;
выв.16 – контрольный выход приемного регистра.
Основные характеристики при Токр.ср=25
10°С и напряжении питания 5 В | Параметр | Значение |
| Номинальное напряжение питания, В | 4,5...5,5 |
| Пределы коэффициента деления тракта программируемого делителя частоты | 992-131071 |
| Шаг коэффициента деления программируемого делителя | 1 |
| Коэффициенты деления делителя образцовой частоты | 100, 200, 400, 512, 640, 800, 1000, 1024 |
| Интервал входной частоты тракта программируемого делителя, МГц | 50...1000 |
| Интервал входной частоты делителя образцовой частоты, МГц | 1...50 |
| Чувствительность усилителя-формирователя, Вэфф, (меньшее значение - для частоты в пределах 50...500 МГц) | 0,2...0,9 |
| Чувствительность по входу генератора образцовой частоты (для внешнего кварцевого генератора), мВэфф | 100...150 |
| Наибольший потребляемый ток, мА, не более | 15 |
| Выходное сопротивление выходов частотно-фазового детектора, Ом, не более зарядного разрядного | |
| Выходное сопротивление делителя образцовой частоты, Ом, не более | 200 |
| Выходное сопротивление контрольного выхода индикации фазовой синхронизации, Ом, не более | 200 |
| Выходное сопротивление генератора образцовой частоты, Ом, не более | 200 |
| Входной ток ВЧ входа усилителя- формирователя (выв.5) и входа генератора образцовой частоты (выв.12), мкА, для сигнала низкого уровня высокого уровня |
Предельно допустимые значения