Дипломная работа: Конструкция генератора с фазовой автоподстройкой частоты для диапазонов ОВЧ-УВЧ
· малые габариты и масса.
Удобство и безопасность эксплуатации и ремонта:
При ремонте необходимо ограничить возможность ошибок персонала. Необходимо обеспечить однозначность варианта сборки, которая исключит неправильное соединение частей изделия.
Большое значение имеет полнота ремонтной и эксплутационной документации. Ремонт следует производить только в специально оборудованных мастерских, квалифицированным персоналом. Прибор должен иметь инструкцию по настройке и инструкцию по эксплуатации.
КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К этой группе относятся требования по максимальной стандартизации и унификации используемых ЭРЭ, материалов, установочных изделий и сборочных единиц.
Производство данных приборов можно считать мелкосерийным (10000 шт./год), необходимо обеспечить его технологичность, поэтому корпус рационально изготавливать литьем под давлением. При конструировании корпуса необходимо учитывать ряд особенностей:
1) корпус должен быть простой;
2) толщина стенок должна быть примерно одинаковой;
3) углы следует скруглять;
4) должны предусматриваться технологические уклоны и конусность;
5) допуски должны назначаться с учетом усадки.
Необходимо также обеспечить жесткость и прочность конструкции. Нужно стремиться к уменьшению массы и габаритов конструкции.
Одним из важных требований является обеспечение нормального теплового режима.
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Необходимо стремиться максимально снизить производственные затраты с целью снижения стоимости. Для этого следует стремиться использовать современную элементную базу, технологические процессы и автоматизацию производства.
Экономические требования направлены на снижение стоимости изделия при условии обеспечения заданной в ТЗ надёжности с учетом заданной программы выпуска.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Так как проектируемое устройство относится к носимой аппаратуре специального назначения, предназначенное для работы на открытом воздухе, то необходимо обеспечить механическую жесткость и прочность конструкции.
Прибор требует настройки и управления человеком, поэтому необходимо учесть эргономические требования и требования технической эстетики.
Необходимо обеспечить максимальную автономность устройства и минимизировать массогабаритные показатели.
4. НАЗНАЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА ЕГО ДЕЙСТВИЯ
Генератор с системой ФАПЧ, можно использовать как радиомаячок или измерительный генератор в диапазоне частот от 100 до 2500 МГц. При упрощении схемы такой генератор можно использовать как гетеродин. Ведь нестабильность его частоты в основном определяется соответствующим параметром кварцевого резонатора ZQ1.
Система фазовой автоподстройки частоты, как следует из её названия, является системой автоматического регулирования (следящей системой), частота настройки которой определяется частотой управляющего сигнала, а сигналом рассогласования является разность фаз управляющего сигнала и сигнала обратной связи. В связи с тем, что настройка осуществляется по разности фаз, система является астатической по отношению к частоте: в установившемся режиме частота настройки точно равна частоте управляющего сигнала. При определённых условиях система ФАПЧ может быть астатической и по фазе [9].
Наряду с основным свойством автоподстройки, система ФАПЧ обладает свойством фильтрации и ведёт себя, независимо от функционального назначения, как следящий фильтр. Система ФАПЧ является системой с многофункциональными возможностями и используется для частотной модуляции и демодуляции, частотной фильтрации (в том числе, фильтрации модулирующей функции частоты), умножения и преобразования частоты, выделения опорного колебания для когерентного детектирования и др.
В обобщённом виде любая система автоматического регулирования, независимо от её назначения, содержит измерительное устройство с вычитателем на входе и объект регулирования, выход которого подключен к вычитателю. В вычитателе сравниваются управляющая величина и управляемая (с выхода объекта регулирования), являющаяся величиной обратной связи.
Несмотря на то, что управляющей величиной в системе ФАПЧ является частота, в фазовом детекторе (ФД) сравниваются не частоты, а фазы напряжений на его входе.
В данном случае принцип работы разрабатываемого устройства можно представить в следующем виде (АН468.757.001Э1).
На транзисторе VТ2 собран генератор, управляемый напряжением (ГУН), на транзисторе VТ1 - выходной каскад с регулируемой выходной мощностью. На микросхеме DD2 собран делитель частоты. Остальные узлы собраны на одной микросхеме DD1, которая содержит четыре логических элемента "исключающее ИЛИ" с инверсией. Генератор образцовой частоты с кварцевой стабилизацией собран на логическом элементе DD1.1, на элементе DD1.2 собран усилитель выходного сигнала делителя частоты, а фазовый детектор (ФД) собран на элементе DD1.3. Питается устройство от аккумуляторной батарей 7.2 В или сетевого блока питания с напряжением 7...15 В.