Радиовещательный приёмник

, где:

В = 1,995 - из ТЗ

U_{m вых min} - напряжение на выходе последнего каскада, охваченного цепью регулирования, при входном сигнале приемника, соответствующем его чувствительности. Из [5] находим, что U_{m вых min} ? 63 мВ.

Такое усиление (К_у) должен обеспечить усилитель АРУ, реализованный в микросхеме К174ХА2. Очевидно, что такое усиление достижимо, т.е. обеспечена заданная глубина регулировки.

В используемой микросхеме охвачены регулировкой n=3 каскада УПЧ.

Динамические свойства системы АРУ с ОС определяются, с одной стороны, постоянными времени фильтров и других инерционных элементов цепи регулирования, а с другой некоторым обобщенным параметром системы М = К_дК_уS_рu_mвх. Максимальное быстродействие системы АРУ будет иметь место при наибольшем значении указанного параметра, которое приближенно для n ? 6 можно считать равным:

Т.к. нам не заданы требования к длительности переходного процесса t_АРУ, а имеются требования к уровню нелинейных искажений в виде коэффициента гармоник К_г=0,12, то при выборе постоянной времени фильтра АРУ будем исходить из обеспечения К_г. В приемниках АМ сигналов АРУ является причиной связи (ОС) по огибающей входного сигнала, особенно на ее НЧ составляющих и их гармониках. Такая ОС вызывает изменение коэффициента модуляции принимаемого сигнала, вносит дополнительные фазовые и нелинейные искажения. Степень этих искажений зависит от постоянной времени фильтра и М_max. Поэтому для АРУ 1^го порядка постоянную времени выбирают по формуле:

;

Пусть С_Ф = 5•10^-6 Ф, тогда .

ВЫБОР СХЕМЫ УНЧ

Для обеспечения малых массогабаритных показателей приемника, повышения его надежности, обеспечения требуемых в ТЗ параметров и получения дополнительных возможностей в регулировках используем в качестве УНЧ микросхему К174УН7. Это распространенная ИС, ее применение обосновано как технически, так и экономически.

Данный усилитель состоит из трех каскадов. Входным каскадом усилителя является составной эмиттерный повторитель (VT1 и VT2). Входное сопротивление этого каскада более 50 кОм. В коллектор транзистора VT2 включена динамическая нагрузка, построенная на транзисторе VT3. Этот транзистор является генератором постоянного тока. Стабилизация тока обеспечивается транзисторами VT4 и VT5. Входной каскад дает большое усиление. Сигнал с коллектора транзистора VT2 проходит через составной эмиттерный повторитель VT6, VT7, VT8, VT10. Далее сигнал поступает на оконечный двухтактный каскад, транзисторы VT14, VT16 которого образуют одно плечо, а транзисторы VT15 и VT17 - другое. Этот каскад обеспечивает выходной ток усилителя. Для стабилизации рабочей точки служит составной каскад на VT11 и VT12.

Основные параметры усилителя: напряжение питания 15В; ток потребления без входного сигнала 20 мА; коэффициент гармоник для выходной мощности 4,5 Вт; выходная мощность 4,5 Вт; полоса частот 40 - 20000 Гц; входное сопротивление 50 кОм; коэффициент усиления 40 dВ.

Практически схема усилителя приведена на рис.9.

Выходная мощность усилителя на нагрузке 8 Ом составляет 1,5 Вт; коэффициент гармоник не более 1%; диапазон частот от 50 до 12000 Гц; чувствительность усилителя 20 мВ. Тембр регулируется потенциометром R4: при уменьшении R4 снижается уровень высокочастотных составляющих; при увеличении R4 снижаются низкочастотные составляющие.

Рисунок.9. Схема включения микросхемы К174УН7.

Зарубежные аналоги A210K, TBA-810, TBA-810S

Усилитель мощности низкой частоты с номинальной выходной мощностью 4,5 Вт при нагрузке 4 Ом. Микросхема конструктивно оформлена в корпусе типа 238.12-1. Назначение выводов: / -- питание ( + Uи.п); 4 -- вывод; 5 -- коррекция; 6 -- обратная связь; 7 -- фильтр; 8 -- вход; 9 -- корпус ( -- Uи.п); 10 -- эмиттер выходного транзистора; 12 -- выход. Микросхему нельзя применять без дополнительного теплоотвода при мощности в нагрузке более 0,27 Вт. Тепловые сопротивления микросхемы:R_{пер-окр} = 100 °С/Вт; R_{пер-окр} = = 20°С/Вт. Микросхема работает устойчиво от источника сигнала с внутренним сопротивлением R 15 кОм. При возникновении паразитной генерации рекомендуется подбирать емкости С4 и С5 (согласно типовой схеме включения).

При понижении напряжения питания и использовании нагрузки с сопротивлением более 4 Ом выходная мощность уменьшается.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

Цена готовых покупных изделий

Таблица 1

Известно, что удельный вес покупных изделий для приёмной аппаратуры составляет 25% себестоимости. Тогда себестоимость изделия составляет.

Список используемых источников

Проектирование радиоприемных устройств: Учебное пособие для ВУЗов/Под ред. А.П.Сиверса. М: Сов.радио, 1976. 488 с.: ил.

Лузин В.И., Никитин Н.П. Проектирование радиоприемных устройств: Методические указания. Свердловск: УПИ, 1990. 20 с.

Бобров Н.В., Максимов Г.В., Мичурин В.Н. Расчет радиоприемников. М: воениздат, 1971, 180с. :ил.

Горшелев В.Д., Красноцветова З.Г., Федорцев Б.Ф. Основы проектирования радиоприемников. М: Энергия, 1977. 384с. :ил.

Горшков Б.И. Элементы радиоэлектронных устройств. Справочник. М:”Радио и связь”, 1988 316с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе данного проектирования был сделан эскизный расчет супергетер-одинного приемника. На основе эскизного расчета была составлена при-нципиальная схема приемника, удовлетворяющего требованиям техниче-ского задания и проведен полный расчет усилителя промежуточной частоты. Также были рассчитаны элементы всех контуров приемника.

Приложение 1

Технические данные микросхемы К174УН7

Рисунок.10. Расположение и назначение выводов ИМС К174УН7

Рисунок.11. Корпус 201.12-1

Рисунок.12. Зависимость коэффициента неравномерности Зависимость коэффициента гармоник

АЧХ от частоты входного сигнала для ИМС К174УН7 от выходной мощности для ИМС К174УН7

Рисунок.13. Зависимость коэффициента гармоник от частоты входного сигнала в типовой схеме включения ИМС К174УН7

Технические данные микросхемы К174ХА2

Схема усиления сигналов высокой и промежуточной частоты с системой АРУ, преобразования сигналов высокой частоты в сигналы промежуточной частоты. Предназначена для использования в радиовещательных супергетеродинных приемниках 1...3 классов с амплитудной модуляцией.

Рисунок.14.Функциональная схема

1 -- УВЧ; 2 -- гетеродин; 3 -- смеситель; 4 -- УПЧ; 5 -- УПТ АРУ УВЧ; 6-- УПТ АРУ УПЧ

Pucунок.15 Габариты микросхема К174ХА2