Радиопередатчик телеметрической системы (стр. 2 из 2)
| № вывода | Назначение |
| 1, 2, 3, 4, 17, 18, 19, 20 | Цифровой выход данных |
| 5 | Вход чтения и записи данных |
| 6 | Признак конца преобразования. При поступлении логического «0» происходит окончание преобразования |
| 7 | Аналоговый вход питания |
| 8 | Заземление аналоговой части схемы |
| 9 | Аналоговый вход |
| 10 | Заземление аналоговой части схемы |
| 11 | Вывод буфера ссылки |
| 12 | Ввод/Вывод Ссылки |
| 13 | Управляющий тактовый вход |
| 14 | Вход начала преобразования. Первая приходящая логическая «1» запускает преобразование, вторая записывает результат на шину данных |
| 15 | Заземление цифровой части схемы |
| 16 | Цифровой вход питания |
2.3 Усилитель. Микросхема КХО-210
Объединяет современную технологию гибрида фильтра с кварцевыми генераторами точности, чтобы достигнуть небольшого размера, стоимости, высокой надежности и частотной точности.
Кристаллический генератор составлен из кристаллического резонатора и цепи генератора, которая сделана в виде гибридной ИС. Так, благодаря этому достигается высокая надежность.
Основные параметры микросхемы при напряжении питания +5 В
| Параметр | Значение |
| Частотный диапазон | 0,5-25 МГц |
| Стабильность частоты | ± 100pm |
| Температурный диапазон | -50°С –+150°С |
| Рабочий температурный диапазон | 0 - +70°С |
| Максимальное время нарастания и спада | 10 нС |
| Уровень логического «0» | 0,8 В |
| Уровень логической «1» | 2,4 В |
| Напряжение питания | 5 В |
| Входной ток | 20 мА |
УГО и назначение выводов
1. Вход
4. Земля
5. Выход
8. Вход, вход питания
2.4 Модулятор. Микросхема RF 2713
Демодулятор - RF2713 - монолитный интегрируемый модулятор/демодулятор квадратуры. Чтобы смодулировать сигналы I/Q на несущую частоту ИС содержит все необходимые компоненты, чтобы осуществить функцию модуляции/демодуляции и содержит делитель, фазовращатель, два двойных уравновешенных смесителя, и усилители основной полосы частот. Микросхема работает от единственного источника питания 3-6 В электропитание.
Основные технические параметры микросхемы
| Параметр | Значение |
| Напряжение питания | 2,7 – 6 В |
| Входной ток при Vcc= 5 D | 8-12 мА |
| Полоса частот | 0,1 – 250 МГц |
| Входное сопротивление | 1200 Ом |
| Выход | 0,2 В |
| Входное напряжение | 0,09 |
| Баланс амплитуды | 0,1 дБ |
| Ошибка фазы квадратуры | <±1 ° |
| Подавление несущей | 25 дБс |
| Подавленные боковой полосы | 30 дБс |
УГО и назначение выводов
1. Вход опорного сигнала
2, 4, 5, 12, 11, 10 – земля
3. Вход информационного сигнала.
14 – питание
6,7- выход
13, 9, 8 – не используются
Основные технические параметры микросхемы
| Параметр | Значение |
| Диапазон частот | 0,4-120 МГц |
| Точность настройки частоты | ±1*10-6 |
| Интервал рабочих температур | -10 – +70°С |
| Температурная нестабильность частоты | ±5*10-6 |
| Напряжение питания | ±5 В |
| Потребляемый ток | 5-48 мА |
| Выходной сигнал | КМОП/ТТЛ |
| Нагрузка | 50 пФ |
| Симметрия импульсов | 45 – 55 |
| Фазовый шум при отстройке 10 кГц | -145…-150дБ/Гц |
| Уровень логической «1» | 2,4 В |
| Уровень логического «0» | 0,4 В |
| Старение за первый год | ±(2 – 3) *10-6 |
3 Расчет принципиальной схемы
Так как все микросхемы согласованы между собой по уровням входных и выходных напряжений (1 и 0) и по уровням входных и выходных токов, что отражено в их параметрах, следовательно, не требуется расчет согласующих каскадов и аттенюаторов. Уровни напряжений:
1. Входное напряжение низкого уровня не более, В: 0.8
2. Входное напряжение высокого уровня не менее, В: 2,4
3. Выходное напряжение высокого уровня не менее, В: 3
4. Выходное напряжение низкого уровня не более, В: 0.4
Передатчик имеет внешний источник питания +5 В.
На проводниках питания у разъема для отфильтровывания переменной составляющей тока (чтобы она не попала в микросхемы и не привела к нарушению их работы) ставятся конденсаторы. Такие же конденсаторы, для ослабления наводок и для отфильтровывания переменной составляющей ставятся на выводах питания у каждой микросхемы.
Печатные платы будут выполнены на текстолите с 3 классом точности, то есть толщина проводников будет не менее 0.3мм и минимальное расстояние между проводниками, проводниками и контактными площадками будет так же не менее 0.3 мм. Проводники питания толщиной не менее 0.5мм, так как это стандартное требование, предъявляемое при разводке цепям питания, так как нужно обеспечить требуемую силу тока от источника.
5 Массогабаритные характеристики конструкции
Микросхема радиопередатчика будет располагаться внутри алюминевого корпуса, чертеж которого приведен в приложении. Алюминиевый корпус выбран по причине своих массогабаритных характеристик, так как он легче, меньше и дешевле медного корпуса. Не смотря на то что теплоотдача у алюминиевого корпуса чуть хуже, но это не скажется на работе радиопередатчика, так как в крышке корпуса предусмотрен радиатор.
Габариты корпуса: ширина примерно равна ширине платы устройства, то есть, с учетом зазора между платой и корпусом, равным 2.5мм с каждой стороны, плюс толщина стенок корпуса – 2 мм с каждой стороны, 129мм. Длина корпуса так же примерно равна длине платы устройства, то есть, с учетом зазора между платой и корпусом, равным по 2.5мм с каждой стороны, плюс толщина стенок корпуса – 2 мм с каждой стороны, 129мм. Высоты корпуса равна высоте платы (смотреть чертеж сборки), и учитывая зазор между ними и корпусом по 2.5мм с каждой стороны, плюс высота радиатора 10 мм, h=30=33мм. Таким образом, габариты: 129×129×30 (мм).
Масса передатчика примерно равна массе платы устройства плюс масса корпуса.
mустр=m(DD1)+m(DD2)+m(DD3)+m(DD4)+m(DD5)+m(DD6)+m(C1)×16+m(R1)x6+m(плата)+m(корпуса)=1г+2г+1,5г+2,5г+3,5г+1,5г+1г×16+10гx6+9г+300г=497г (масса дана в граммах),
где mDD1 – масса микросхемы DD1 (max4617) и т.д.
Масса ячейки подсчитаны примерно, так как не проектировалась ее передающая и приемная части, соответственно. Но из этих расчетов уже можно сказать, что радиопередатчик телеметрической системы не занимает много места, весит всего около 400гр. и легко монтируется в телеметрическую сичтему.
Для выполнения курсового проекта были использованы следующие программы:
1) A-CADElectrical 2009. С помощью этой программы была построена электрическая принципиальная схема (УГО элементов было взято из стандартных библиотек программы), а также конструкция печатной платы. На этом этапе уже полностью были построена электрическая принципиальная схема устройства, а также конструкция печатной платы. Также в этой программе были построены чертежи печатных как деталей, а также сборочные чертежи. Программа взята с http://softoroom.net/lofiversion/index.php?t35743.
В данной работе был разработан передающий модуль РЭС телеметрической системы. Эта тема актуальна и интересна, так как в настоящее время телеметрические системы используются для мониторинга удаленных объектов, а также для наблюдения за здоровьем пациентов больниц и космонавтов, находящихся в космосе. Данная система, из-за того, что представляет собой законченную функциональную ячейку, может быть установлена в устройства телеметрии. Схема этого устройства состоит из реальной отечественной и иностранной элементной базы. Все микросхемы подобраны так, что они согласованы между собой по уровням напряжений и токов. Конструкция ячейки получилась малогабаритной, легкой и легко монтируемой. Таким образом, данный радиотелеметрический передатчик не уступает его современным аналогам, а по массе, габаритам (масса составляет 400г, габариты 129×129×30мм) даже превосходит некоторые аналоги, и может быть рекомендовано на опытное производство.