Радиоприёмные устройства аналоговых сигналов
Проектирование и расчет радиоприемника, его выполнение на интегральных микросхемах. Реальная чувствительность автомобильных радиовещательных приемников. Включение помехозащитных фильтров в систему питания устройства. Принципиальная электрическая схема.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.08.2011 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
42
Министерство образования РФ
Таганрогский Государственный Радиотехнический Университет
Курсовой проект
По курсу: УПиОС
На тему: Радиоприёмные устройства аналоговых сигналов
Выполнил: Ст. гр. Р-20 М.В.Ю.
Проверил: Плаксиенко В.С.
Содержание
- Техническое задание
- Расчет радиоприемника
- Проектирование принципиальной электрической схемы
- Список литературы
- Приложение
Техническое задание
|
№ варианта |
Тип приёмника |
Диапазон частот Fmin - fmax МГц |
Чувствительность мкВ |
Избирательность дБ |
Диапазон воспроиз-водимых частот |
АРУ /, дБ |
Нерав-ть кривой верности приёмника П, дБ |
PВЫХ (Вт) |
||||
|
ЗК |
ПК |
СК |
Fн Гц |
Fв Гц |
||||||||
|
9 |
Авт. |
3,95-12,1 100-108 |
40 3 |
26 80 |
42 70 |
60 |
40 |
5000 10000 |
46/6 |
18 14 |
4 |
Согласно техническому заданию и ГОСТ 5651-82. Устройства радиоприемные бытовые ГОСТ 17692-80 определяем что приемник относится к 1-й группе сложности так как реальная чувствительность автомобильных радиовещательных приемников, при отношении сигнал/шум не менее 20 дБ должна составлять не хуже чем: КВ - 40 мкВ, для УКВ диапазона при отношении сигнал/шум не менее 26 дБ 3мкВ. Для обеспечения заданных избирательностей простые схемы приемников не подходят, поэтому будем использовать более сложные схемотехнические решения. Поэтому будем использовать супергетеродинный приемник выполненный на интегральных микросхемах. Так как приемник предполагается использовать в автомобиле, он должен обладать хорошей устойчивостью к импульсным помехам которые создаются системой зажигания. Поэтому в систему питания приемника нужно включить помехозащитные фильтры. И применить помехоустойчивые узлы приемника.
Предполагаемая структурная схема приемника
ВЦ-входная цепь;
УРЧ - усилитель радиочастоты;
СМ - смеситель;
Г - гетеродин;
ФСС - фильтр сосредоточенной селекции;
УПЧ - усилитель промежуточной частоты;
ЧД - частотный детектор;
УНЧ-усилитель низкой частоты;
АД-амплитудный детектор;
УПТ-усилитель постоянного тока;
ДАРУ - детектор автоматической регулировки усиления;
Расчет радиоприемника
Разделение диапазона частот на поддиапазоны: для КВ диапазона
Найдем коэффициент перекрытия
Коэффициент перекрытия диапазона получился равным
Кд==3,063.
Так как коэффициент перекрытия диапазона больше коэффициента перекрытия диапазона применяемых резонансных систем с переменной настройкой, то производится разбивка заданного диапазона на поддиапазоны.
Определим необходимое число поддиапазонов по формуле примем Кд=2 Получаем NПД==2 т.е. два поддиапазона. Далее определим коэффициент перекрытия для каждого поддиапазона по ф-ле kпд==1,75 и найдем крайние частоты поддиапазонов:
1-й поддиапазон fmin…kпд•fmin == 3,95…6,913 (МГц)
2-й поддиапазон kпд•fmin …kпд2•fmin = =6,913…21,1 (МГц)
Чтобы обеспечить перекрытие данных поддиапазонов раздвинем крайние частоты поддиапазонов на 3 %.
1-й поддиапазон fґmin=3,95•0.97=3,832 МГцfґmax=6,913•1.03 =7,121 МГц
2-й поддиапазон fґmin=6,913•0.97=6,706 МГцfґmax=21,1•1.03 =12,463 МГц
Коэффициент перекрытия 1 - го поддиапазона с запасом: kпд==1,858
Коэффициент перекрытия 2 - го поддиапазона с запасом: kпд==1,858
для УКВ2 диапазона
Коэффициент перекрытия получился равным Кд==1,08 т.к. коэффициент перекрытия диапазона меньше коэффициента перекрытия диапазона применяемых резонансных систем то разбивка заданного диапазона на поддиапазоны не производиться.
Расчёт полосы пропускания линейного тракта приёмника
Найдем необходимую полосу пропускания линейного тракта П = ПС + fЗАП
Ширина спектра радиочастот для АМ-сигнала ПС = 2FВ = 10 кГц
Найдем величину запаса полосы пропускания линейного тракта:
fЗАП = 2.
fЗАП = =3,3кГц
Полоса пропускания линейного тракта П = 103•3,3•103 =13,3 кГц. Так как
П < (1,5 2) ПС) автоподстройку частоты гетеродина применять не надо.
Найдем ширину спектра радиочастот для ЧМ-сигнала
ПС = 2FВ (1 + + )
ПС ==398 кГц
где FВ - верхняя (максимальная) частота модуляции сигнала,
радиоприемное устройство интегральная микросхема
- индекс частотной модуляцииmЧМ = =15
fД - девиация частоты в диапазоне УКВ2 = 75 кГц.
Полоса пропускания линейного тракта П = 466 кГц. Так как П < (1,5 2) ПС) автоподстройку частоты гетеродина применять не надо.
Выбор первых каскадов, обеспечивающих требуемую чувствительность приёмника
В диапазоне КВ чувствительность приёмника ограничена внешними помехами и собственными шумами. Для получения требуемой чувствительности вычислим допустимый коэффициент шума NД на максимальной частоте сигнала.
NД
где ПШ - шумовая полоса линейного тракта
ПШ 1,1 П;
k - постоянная Больцмана; k = 1,38 10-23 ;
Т0 = 290 К - стандартная температура приёмника;
hД - действующая высота приёмной антенны для диапазона КВ примем ее равной l/2 м;
RА - внутреннее сопротивление приёмной антенны примем равным 60ч120 Ом.
Примем длину антенны равной 1м. ТогдаhД=0,5м
Требуемое входное отношение сигнал/помеха при АМ определяется по формуле
ВХ ВЫХ ВХ=12,594
где ВЫХ - минимально допустимое отношение сигнал/помеха на выходе приёмника. При АМ в радиовещательных приёмниках ВЫХ = 20дБ (10 раз);
Коэффициент шума NД = =-2,776•108
В диапазоне КВ уровень внешних помех на входе приёмника оказывается больше приведённого к входу уровня шумов приёмника, поэтому NД < 0. В этом случае первым каскадом приёмника после входной цепи может быть преобразователь частоты.
Найдем коэффициент шума для УКВ диапазона:
hД - действующая высота приёмной антенны для диапазона КВ примем ее равной 0.5 м;
RА - внутреннее сопротивление приёмной антенны примем равным 20ч30 Ом.
NД = =-5,237•105
Заданную чувствительность можно получить, не используя специальных мер по уменьшению коэффициента шума приемника.
Для ЧМ диапазона Величину ВХ подсчитывают по формуле
ВХ ВЫХ
Так как ВХ = 0,275 раз, то принимаем ВХ = 3,16.
Определение избирательности по зеркальному каналу
Найдем неравномерность линейной части приёмника в диапазоне КВ
ЛТ П - (А + Д + УНЧ)
где П - заданная неравномерность частотной характеристики приёмника;
УНЧ - неравномерность частотной характеристики УНЧ (в области верхних звуковых частот);
А - неравномерность частотной характеристики акустической системы (громкоговорителя);
Д - неравномерность частотной характеристики детектора.
ЛТ = =7.
Найдем ослабление в преселекторе на границах его полосы пропускания
ПРЕС=ЛТ - ПЧ
ПримемПЧ = 5тогда ПРЕС = =2 ПРЕС = =1,259
Выберем предварительно вариант построения структурной схемы преселектора,
выберем простой вариант с двумя контурами преселектора, настроенными на одну частоту (один контур во входной цепи и один контур в УРЧ) т.е. схему (в)
Для выбранного ослабления на краях полосы пропускания ПРЕС определим значение обобщённой расстройки ПРЕС для выбранного типа и числа контуров.
ПРЕС = 0,6.
Вычислим минимально допустимое эквивалентное затухание нагруженных контуров тракта преселектора dэП =
dэП = = 0,005612
т.к. dэП> dэmin, то эквивалентное затухание контуров берём равным dэП.
в диапазоне УКВ2
ЛТ = =4ПРЕС = =1,122
по графику ПРЕС = 0,3.
dэП = dэП = = 0,016 т.к. dэП< dэmin,
то принимаем dэП = dэmin.
Обобщённую расстройку по зеркальному каналу определяем по формуле
ЗК = 20lg ,
где dэП - эквивалентное затухание контуров преселектора с учётом потерь, вносимых источником сигналов и нагрузкой;
fЗК - частота зеркального канала, которая равна:
fЗК = fс + 2fПР - при верхней настройке гетеродина;
fЗК = fс - 2fПР - при нижней настройке частоты гетеродина;
fc - максимальная частота поддиапазона, т.к. избирательность по зеркальному каналу определяется в худших условиях.
Для диапазона КВ: ЗК = =28,4 дБ
Для диапазона УКВ2 ЗК = =27,3 дБ
По графику определим избирательность по зеркальному каналу.
Так как в КВ диапазоне избирательность по зеркальному каналу больше чем задана в ТЗ:
По заданию задана узк=26 дБ
Полученное значение узк=62 дБ
то для этого диапазона выберем схему (а)
тогда избирательность по ЗК будет равна:
узк=28 дБ, что удовлетворяет нашему условию.
В УКВ2 диапазоне избирательность по зеркальному каналу получилась меньше чем задано в ТЗ:
По заданию задана узк=80 дБ
Полученное значение узк=60 дБ
чтобы удовлетворить условию выберем схему (г), в этом случае узк=84 дБ
Определение избирательности по каналу прямого прохождения
Так как в диапазоне КВ избирательность по прямому каналу высока нет необходимости её проверять.
Выбор средств обеспечения избирательности по соседнему каналу.
Основная избирательность по соседнему каналу обеспечивается в УПЧ. Селективная система УПЧ должна удовлетворять требованиям к полосе пропускания (с заданным ослаблением на краях) и избирательности по соседнему каналу. Избирательность обеспечивается фильтром сосредоточенной селекции (ФСС).
Если выбранный ФСС обеспечивает нужную полосу, но селективность по соседнему каналу недостаточная, т.е. меньше, чем указано в ТЗ, то можно включить последовательно два таких фильтра, разделив их для согласования транзистором или микросхемой. В этом случае искажения на краях полосы пропускания фильтра возрастут, но будет обеспечиваться необходимая избирательность по соседнему каналу.
Так как выбранный ФСС обеспечивает нужную полосу, но селективность по соседнему каналу недостаточная, включим последовательно два таких фильтра.
|
Тип |
Средняя частота полосы пропускания, КГц |
Селективность при расстройке 9 кГц, дБ, не менее |
Затухание в полосе пропускания, дБ, не более |
|
|
ПФ1П - 022 |
465 |
26 |
9,5 |
|
|
ПФ1П - 1М |
465 |
40 |
8 |
По ТЗ избирательность по соседнему каналу (КВ диапазона) СК=60 дБ, а выбранное мной значение СК=66 дБ что удовлетворяет нашему условию.
Для УКВ2 диапазона выбираем ФСС типа ПФ1П - 049а.
Расчёт требуемого усиления линейного тракта. Распределение усиления по каскадам.
Найдем коэффициент усиления линейного тракта приёмника (до детектора):
КЛТ =
где UВХ. Д - напряжение сигнала на входе детектора;
КЗ - коэффициент запаса;
ЕА - чувствительность приёмника, указанная в ТЗ.
Для АМ тракта:
КЛТ = =26520
Полученное значение коэффициента усиления КЛТ распределим по каскадам
КЛТ = КВЦ КУРЧ КПЧ КУПЧ ФСС
где КВЦ, КУРЧ, КПЧ, КУПЧ - коэффициенты усиления входной цепи, усилителя радиочастоты, преобразователя и усилителя промежуточной частоты.
При предварительном расчёте можно задаться следующими коэффициентами передачи каскадов:
входная цепь 2 5,резонансный УРЧ в диапазоне КВ 7 15,преобразователь частоты 10 20,одноконтурный резонансный УПЧ (один каскад) 30 50
ФСС 0,2 0,3
КЛТ = =37500
Окончательный расчёт выполняют после выбора электронных приборов.
Проверка осуществимости АРУ
Целью расчета является определение необходимого числа регулируемых каскадов в проектируемом приемнике.
Число регулируемых каскадов NАРУ зависит от требуемого изменения коэффициента усиления приемника под действием АРУ ЛТ, которое определяется выражением
ЛТ =
где - диапазон изменения входного сигнала;
- диапазон изменения выходного напряжения.
ЛТ = = 7,667
Число регулируемых каскадов определяется выражением
где Л1 - изменение усиления на один регулируемый каскад Л1 10.
Полученное число каскадов округляют в большую сторону т.е.
NАРУ= = 0,885 округляем до 1.
Проектирование принципиальной электрической схемы
Выбор электронных приборов
При использовании интегральных микросхем рассчитываются только преселектор и контур гетеродина, а также выполняется расчет сопряжения настроек контуров преселектора и гетеродина. Элементы принципиальной схемы, которые не рассчитываются, выбираются на основе анализа принципа работы схемы и по справочным данным, по разработанным ранее промышленным приемникам или по рекомендуемым для выбранной интегральной схемы типовым схемам включения.
Для УНЧ выбирается микросхема по таким параметрам, как выходная мощность и полоса воспроизводимых частот, которые должны соответствовать данным ТЗ.
Расчёт входной цепи
Рассчитываемый приемник, по техническому заданию, является приемником 1-й группы сложности, поэтому связь входного контура с антенной выбираем трансформаторной.
Плавная перестройка контура в заданном диапазоне частот может осуществляться механически (конденсатором переменной емкости), при механическом способе перестройки используются конденсаторы переменной емкости (КПЕ) с воздушным или пленочным диэлектриком.
Выбираем значения СМИН и СМАКС переменных конденсаторов, так как для АМ тракта заданный диапазон частот 3,95 - 12,1 МГц:
Емкость переменного конденсатора: СМИН=7 пФ; СМАКС=250 пФ
Ёмкость подстроечного конденсатора: СпМИН=2 пФ; СпМАКС=10 пФ
По выбранным СМИН, СМАКС выбираем тип переменного конденсатора
КПЕ - 5….5/240,а также тип подстроечного конденсатора КПК - 7 2/15
Теперь выбираем значения СМИН и СМАКС переменных конденсаторов, для ЧМ тракта в диапазоне частот 100 - 108 МГц:
Емкость переменного конденсатора: СМИН=7 пФ; СМАКС=15 пФ
Ёмкость подстроечного конденсатора: СпМИН=1 пФ; СпМАКС=3 пФ
По выбранным СМИН, СМАКС выбираем тип переменного конденсатора
КПЕ. - .2….3/150
а также тип подстроечного конденсатора КПК - 7 1/10
Найдем максимальную допустимую неперестраиваемую ёмкость схемы ВЦ СНП для АМ тракта:
=19,5•пФ
где kПД - требуемый коэффициент перекрытия поддиапазона с учётом запаса
Требуемая ёмкость подстроечного конденсатора
СП = СНП - СL - СМ - n2 СВХ
n принимаем равным 0,2
СВХ=С11 - С12 К0=6•10-12 - (7•10-12) •5= - 29 пФ
К0 - коэффициент усиления напряжения первого каскада УРЧ примем равным 5.
Так как в схеме используется биполярный транзистор типа KT315A
С11 согласно таблице примем равным 6 пФ
С12 согласно таблице примем равным 7 пФ
Согласно техническому заданию приемник будет работать в диапазоне КВ поэтому:
СL - емкость катушки индуктивности примем равной 4 пФ
СМ - емкость монтажа примем равной 7 пФ
СП =1,95•10-11 - 4•10-12 - 7•10-12 - 0,22• (-2,9•10-11) =9,7•пФ
Так как емкость подстроечного конденсатора положительная, производим сравнение с величиной СL + СМ + n2 СВХ
4•10-12 + 7•10-12 + 0,22 + (-2,9•10-11) =9,8 пФ
из расчета видно что емкость СП сравнима с этой величиной (т.е. имеет тот же порядок) следовательно можно считать, что выбранный переменный конденсатор обеспечивает заданное перекрытие.
Требуемая индуктивность контура определяется выражением:
мкГн
где fМАКС - МГц; С - пФ; L - мкГн.
Теперь найдем максимальную допустимую неперестраиваемую ёмкость схемы ВЦ СНП для ЧМ тракта:
=23,58•пФ
Найдем ёмкость подстроечного конденсатора
СП = СНП - СL - СМ - n2 СВХ
n принимаем равным 0,2
СВХ=С11 - С12 К0=3,5•10-12 - (0,7•10-12) •3= 1,4•пФ
К0 - коэффициент усиления напряжения первого каскада УРЧ примем равным 3.
Так как в схеме используется полевой транзистор типа КП301А
С11 согласно таблице примем равным 3,5 пФ
С12 согласно таблице примем равным 0,7 пФ
Согласно техническому заданию приемник будет работать в диапазоне УКВ поэтому:
СL - емкость катушки индуктивности примем равной 4 пФ
СМ - емкость монтажа примем равной 6 пФ
СП =2,376•10-11 - 4•10-12 - 6•10-12 - 0,22•7•10-13=13,5•пФ
Так как емкость подстроечного конденсатора положительная, производим сравнение с величиной
СL + СМ + n2 СВХ, 4•10-12 + 6•10-12 + (0,22•1,4•10-12) =10,06•пФ
из расчета видно что емкость СП сравнима с этой величиной (т.е. имеет тот же порядок) следовательно можно считать, что выбранный переменный конденсатор обеспечивает заданное перекрытие.
Требуемая индуктивность контура определяется выражением:
мкГн
Дальнейший расчёт производится с учётом вида связи контура с антенной.
Трансформаторная связь с антенной
Могут быть выбраны два режима работы:
Первый - режим удлинения при f0A fМИН, соответствующий понижению собственной частоты антенной цепи.
Второй - режим укорочения при f0A > fМАКС, соответствующий повышению собственной частоты антенной цепи.
Выбираем режим удлинения так как он обеспечивает большую равномерность коэффициента передачи напряжения по поддиапазону.
Коэффициент удлинения АМ тракта равен:
отсюда выразим
где fОА - резонансная частота антенной цепи.
Найдем резонансную частоту антенной цепи f0A=1,975 МГц
Значение примем равным 2, При малых значениях увеличивается коэффициент передачи напряжения входной цепи и его непостоянство при настройке на разные частоты поддиапазона (неравномерность).
Значение индуктивности катушки связи LСВ рассчитаем из условия обеспечения резонанса антенной цепи на частоте f0А
где qC, qL - коэффициенты разброса параметров антенн
Возьмем qC = qL и равным 2
СА определяется в зависимости от диапазона частот СА=70 пФ
LA в диапазоне КВ равна 0
мГн
Найдем минимальное значение оптимального коэффициента связи, соответствующего режиму согласования:
kСВМИН =
для расчета этой формулы потребуется найти следующие величины:
rСВ = 2fМИН LСВ dСВ, примем dСВ = 0,02; qR = 1,5; rA=80;
Эквивалентная добротность контура ВЦ при частоте настройки входного контура f0 = 12.1•МГцследовательно расчет значения оптимального коэффициента связи, в данном случае, будет производиться на этой частоте (т.к. в дальнейшем расчет резонансного коэффициента передачи будет производиться для трех частот). m - коэффициент включения, примем равным 0,3; тогда
QЭ = 2f0 LЭ GЭ= 2•3,14•12,1•106•3,456•10-11•3,806•104 = 100,541
ГдеСм
мкГн
LЭ - индуктивность контуров преселектора на максимальной частоте поддиапазона. где С - пФ; f - МГц; L - мкГн;
СэМИН = СМИН + СL+ CМ + СПСР + n2 СВХ -
минимальная эквивалентная ёмкость переменного конденсатора
СэМИН =7•10-12+4•10-12+5•10-12+7•10-12+0,22• (-2,9•10-11) =21,84 пФ
где коэффициент включения нагрузки n = 0,2
СпСР = (СпМИН + СпМАКС) /2 -
среднее значение емкости подстроечного конденсатора.
СпСР = (2•10-12 + 8•10-12) /2=5 пФ
Найдем резонансный коэффициент передачи напряжения для трёх частот поддиапазона: fн=3,95 МГц; fc=8,025 МГц; fв=12,1 МГц.
В режиме удлинения будем использовать формулу:
Далее найдем резонансный коэффициент передачи при частоте настройки входного контура fc=8,025 МГц. Для его расчета понадобиться еще раз найти минимальное значение оптимального коэффициента связи, на данной частоте.
kСВМИН =
где Qэ = 100,359
тогда
При fн=3,95 МГц резонансный коэффициент передачи будет равен
при Qэ = 100,177;
и минимальном значении оптимального коэффициента связи
kСВ МИН =
Теперь произведем расчет для ЧМ тракта:
Найдем коэффициент удлинения:
отсюда выразим
Найдем резонансную частоту антенной цепи f0A=50 МГц
Значение примем равным 2
Значение индуктивности катушки связи LСВ рассчитаем из условия обеспечения резонанса антенной цепи на частоте f0А где qC = qL возьмем равным 2
,мкГн
Найдем минимальное значение оптимального коэффициента связи:
kСВ МИН =
для расчета этой формулы нужно найти:
rСВ = 2fМИН LСВ dСВ, примем dСВ = 0,02; qR = 1,5; rA=80;
Далее найдем эквивалентную добротность контура ВЦ при частоте настройки входного контура f0 = 100•МГц коэффициент включения m - примем равным 3
QЭ = 2f0 LЭ GЭ= 2•3,14•100•106•8,676•10-13•1,834•105 = 100,063
ГдеСм
мкГн
СэМИН = СМИН + СL+ CМ + СПСР + n2 СВХ -
минимальная эквивалентная ёмкость переменного конденсатора:
СэМИН =7•10-12+4•10-12+5+6•10-12+0,22• (1,4•10-12) =19,56•пФ
где коэффициент включения нагрузки n = 0,2
СпСР = (СпМИН + СпМАКС) /2 -
среднее значение емкости подстроечного конденсатора.
СпСР = (1 + 4) /2=2,5•пФ
Найдем резонансный коэффициент передачи напряжения для трёх частот поддиапазона: fн=100 МГц; fc=104 МГц; fв=108 МГц.
В режиме удлинения будем использовать формулу:
Найдем минимальное значение оптимального коэффициента связи:
Далее по техническому заданию требуется найти резонансный коэффициент передачи напряжения ещё для двух частот:
при частоте настройки входного контура f0 = 104•МГц
QЭ = 2f0 LЭ GЭ= 2•3,14•104•106•0,111•1,381 = 100,065
ГдеСм
СэМИН = СМИН + СL+ CМ + СПСР + n2 СВХ -
минимальная эквивалентная ёмкость переменного конденсатора:
СэМИН =7•10-12+4•10-12+2,5•10-12+6•10-12+0,22• (1,4•10-12) =19,56 пФ
где коэффициент включения нагрузки n = 0,2
СпСР = (СпМИН + СпМАКС) /2 -
среднее значение емкости подстроечного конденсатора. СпСР = (1 + 4) /2=2,5 пФ
Для нахождения резонансного коэффициента передачи (на данной частоте) будем использовать формулу:
Найдем минимальное значение оптимального коэффициента связи:
kСВ МИН =
при частоте настройки входного контура f0 = 108•МГц
QЭ = 2f0 LЭ GЭ= 2•3,14•108•106•0,111•1,33 = 100,068
ГдеСм
Определим резонансный коэффициент передачи (на данной частоте) используя формулу:
]
Расчёт сопряжения контуров входной цепи и гетеродина
Расчёт сопряжения контуров преселектора и гетеродина выполняется чаще всего на трёх частотах. Вычисляют отношение
n=fПР/fСР,
где fПР - промежуточная частота, для АМ - тракта 465 кГц; для ЧМ - тракта 10,7 МГц.
-
средняя частота сигнала;
fС MAX, fC MIN - максимальная и минимальная частоты сигнала соответственно.
По графику, (рис.2), определим ёмкость конденсатора С2, включённого последовательно в контур гетеродина, а по графику, на рис.3, определим ёмкость конденсатора С3, включённого параллельно в контур гетеродина.
Рис.2
Рис.3
Для АМ - тракта значение С1 возьмем меняющимся в пределах от 7 до 250 пФ
далее по графикам найдем С2 и С3.
С2 - примем равным 1930 пФ, а С3=1,3 пФ Определим среднюю частоту поддиапазона МГц
Далее по графику, на рис.4, определим коэффициент б;
б=0,881
получим мкГн
Рис.4
Теперь определим значение индуктивности контура.
Так как мы знаем параметры контуров входной цепи и гетеродина, можно вычислить их резонансные частоты в нескольких точках и построить кривую сопряжения настроек ВЦ и гетеродина.
Построим график сопряжения настроек ВЦ и гетеродина.
Из графика видно что выбранные конденсаторы обеспечивают заданную перестройку по частоте.
Для ЧМ - тракта значение С1 возьмем меняющимся в пределах от 7 до 15 пФ
тогда С2=1950 пФ; а С3=4,1 пФб=0,7 Средняя частота поддиапазона равна
МГц,
получим
мкГн
,
Также построим график сопряжения настроек ВЦ и гетеродина.
Из графика видно что выбранные конденсаторы обеспечивают заданную перестройку по частоте.
Принцип работы
В верхнем положении переключателя S1 работает ЧМ тракт, принятый антенной сигнал через катушку связи L1 поступает на входной резонансный контур образованный элементами L2, C1; перестройка контура производиться при помощи конденсатора С1. Далее сигнал поступает на УРЧ находящийся внутри микросхемы К174ХА15, работающую на колебательный контур L7, С8. Через связанный контур L3, С2 с контуром L7, С8 сигнал поступает на вход смесителя. Частота гетеродина задается элементами L4, С5, С6, С7 Полученная промежуточная частота 10,7 МГц, выделяется контуром L5, С9. Через катушку связи L6 сигнал ПЧ поступает на пьезофильтр и далее на тракт обработки ПЧ. Также с контура L5, С9 берется сигнал на систему АРУ. Тракт ПЧ построен на микросхеме К174ХА6 представляющий собой активные полосовые фильтры и также квадратурный детектор, а также детектор уровня входного сигнала, после детектирования через ФНЧ R7, С21 сигнал поступает на УНЧ.
В нижнем положении переключателя S1 работает АМ тракт принятый сигнал с антенны через катушку связи L9 поступает на резонансный контур L10, C26 настроенный на частоту принимаемого сигнала. Далее сигнал поступает на апереодический УРЧ затем на смеситель куда также подается частота гетеродина. Частота настройки гетеродина определяется контуром L11, С24, С25, С27. Перестройка гетеродина осуществляется переменным конденсатором С25. Полученный сигнал ПЧ выделяется контуром L15, С33 и подается на ФСС Z2, далее на микросхему К174УР10 которая компенсирует потери в пьезофильтре. Далее через ФСС Z3 сигнал поступает на УПЧ и затем на тракт обработки ПЧ который собран на микросхеме К237ХА2 представляющей собой АМ детектор с системой АРУ продетектированный сигнал поступает на УНЧ.
Список литературы
1. Проектирование радиоприемных устройств. Под ред. А.Н. Сиверса. М.: Сов. Радио, 1976.485 с. ил.
2. Справочник "Диоды, тиристоры, транзисторы и микросхемы широкого применения". Воронеж: Изд-во Воронеж, 1994
3. Методические указания по курсовому проектированию радиоприёмных устройств аналоговых сигналов. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2002.64с.
4. 4. Аналоговые интегральные схемы. Под ред. А.Л. Булычева, В.И. Галкина, В.А. Прохоренко.: Минск "Беларусь" 1994
Приложение
Конденсатро К10 - 17а
Технические данные:
Пределы номинальных емкостей, пФ………3300 - 8200
Группа по температурной стабильности……М47
Номинальное напряжение, В………………..50
Резистор МЛТ-0,25
Технические данные:
Номинальная мощность ……….0.125 Вт
Температурный диапазон - …….55 - +125С
Рабочее напряжение ……………220В
Подстроечный конденсатор СТС - 0,38RA
Технические данные:
Емкость, пФ………………………..1,4 - 6,0
Температурный коэффициент………N350
Светодиод АЛ307В
Технические данные:
Длина волны света …………………….552…572 нм
Ток прямой …………………………. ….10 мА
Максимальное прямое напряжение……2.5 В
Диод КД522
Технические данные:
Максимальный прямой ток …………. ….100 мА
Максимальное обратное напряжение……30 В
Температура окружающей среды ………. - 50…+85С
Электролитический конденсатор
Технические данные:
Температурный диапазон ……. - 40°С + 85°С
Емкость, мкФ…………………. 2000 - 5000
Максимальное рабочее напряжение, В……16
Микросхемы
Микросхема К174ХА15 Функциональный состав и назначене выводов.
Предельные эксплуатационные параметры
Uи. п, В…………9±0,9
Iпот, мА………. ?30
Ку. U, дБ………. ?22
Кш, дБ…………?10
Функциональный состав: I - усилитель ВЧ, II - смеситель, III - фильтр НЧ, IV - усилитель АРУ, V - буферный усилитель, VI - гетеродин, VII - стабилизатор напряжения.
Назначение выводов: 1, 16 - выводы гетеродина, 2 - вход стабилизатора напряжения, питание (+Uп), 3 - вход смесителя, 4 - вход 2 смесителя, 5, 12 - общий, питание (-Uп), 6 - вход усилителя АРУ, 7 - вывод усилителя АРУ, 8 - выход УВЧ, 9, 10 - вывод УВЧ, 11 - выход усилителя АРУ, 13,14 - выходы сигнала промежуточной частоты, 15 - питание (+Uп).
Микросхема К174ХА6 Функциональный состав и назначене выводов.
Предельные эксплуатационные параметры
Uи. п, В…………12±1,2
Iпот, мА…….…. ?16
Кг, %………..…1
Uи. п min, В………4,5
Uи. п max, В………18
Uвых. НЧ, мВ…….160
Многофункциональная микросхема. Предназначена для усиления, ограничения и детектирования ЧМ сигналов промежуточной частоты, бесшумной настройки на принимаемую станцию, формирования напряжений для индикатора напряженности поля и АПЧ радиовещательных УКВ ЧМ - приемников первого и высшего классов.
Назначение выводов:
1 - корпус; 2 - отключение АПЧ; 3 - фильтр; 4, 6 - фильтры НЧ; 5 - выход АПЧ; 7 - выход НЧ; 8, 11 - выходы ПЧ; 9, 10 - фазосдвигающие контуры; 12 - питание (+Uи. п.); 13 - вход БШН; 14 - выход на индикатор; 15 - выход БШН; 16, 17 - блокировка; 18 - вход ПЧ.
Описание структурной схемы включения:
1 - усилитель-ограничитель; 2 - детектор уровня; 3 - частотный детектор; 4,7 - ключи; 5 - триггер; 6 - стабилизатор; 8 - усилитель.
Микросхема К174ХА2 Функциональный состав и назначение выводов
Предельные эксплуатационные параметры
Uи. п, В…………9±0,9
Iпот, мА………. ?16
Кг, %…………10
Uи. п max, В………15
Uвых. НЧ, мВ…….60
Функциональный состав: I - усилитель ВЧ, II - усилитель АРУ, III - гетеродин, IV - смеситель, V - стабилизатор напряжения, VI - УПЧ, VII - усилитель АРУ.
Назначение выводов: 1 - вход 1 усилителя ВЧ, 2 - вход 2 усилителя ВЧ, 3 - вход усилителя АРУ усилителя ВЧ, 4,5,6 - выводы гетеродина, 7 - выход УПЧ, 8 - общий вывод, питание (-Uп), 9 - вход усилителя АРУ УПЧ, 10 - выход усилителя индикации, 11, 13 - выводы УПЧ, 12 - вход УПЧ, 14 - вход стабилизатора напряжения, питание (+Uп), 15, 16 - выходы смесителя.
Микросхема К174УР10 назначение выводов
1 - питание (+Uи. п); 2,3 - выходы; 5 - вход; 6 - питание (-Uи. п)
Предельные эксплуатационные параметры
Uи. п, В…………12±1,2
Iпот, мА……….15…35
Ку. U, дБ…………21…30
Uвх max, мВ………300
Рmax, мВт………530
Микросхема К237ХА2 Функциональный состав
1 - усилитель промежуточной частоты; 2 - усилитель постоянного тока; 3 - амплитудный детектор; 4 - ДАРУ.
Усилитель промежуточной частоты с детектором АРУ, предназначенный для использования в приемниках АМ сигналов.
Предельные эксплуатационные параметры
Uи. п, В…………4±6,4
Iпот, мА………. ?4
Uвх, мкВ………12…25
Рпот, мВт………?25
Кг, %.................. ?3
Rвх, Ом…………430…1000
Микросхема К174УН7 назначение выводов
Усилитель мощности низкой частоты с номинальной выходной мощностью 4,5 Вт при нагрузке 4 Ом.1 - питание (+Uи. п); 4 - вывод; 5 - коррекция; 6 - обратная связь; 7 - фильтр; 8 - вход; 9 - корпус; 10 - эмиттер выходного транзистора; 12 - выход.
Предельные эксплуатационные параметры
Uи. п, В…………15±1,5
Iпот, мА………. 20
Кг, %.....2
Uвх А max, мВ………2
Рmax, Вт………4,5
S, мВ………….70
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Диаграммы амплитудного и фазового спектров ФВЧ. Параметры УРЧ, спектры сигналов и принципиальная схема устройства. Параметры гетеродина, графики зависимостей. Последовательность униполярных импульсов. Принципиальная электрическая схема простейшего АГ.
контрольная работа [601,1 K], добавлен 26.08.2010Назначение и виды генераторов испытательных сигналов. Проектирование ГИС с использованием аналоговых и цифровых интегральных микросхем серии К155. Работа основных его элементов. Выбор функциональной схемы. Конструкция, детали и налаживание устройства.
курсовая работа [173,9 K], добавлен 18.10.2010Детализация исходного ТЗ и постановка задачи (использование блочно-иерархического подхода при разработке устройства контроля за уровнем аналоговых сигналов). Структурная схема, её описание. Расчет потребляемой мощности и требования к источникам питания.
курсовая работа [119,3 K], добавлен 14.02.2009Уточнение технических и эксплуатационных показателей устройства. Импульсно-кодовая модуляция. Линейное предсказание. Вокодер - один из основных узлов ПО пакетирования речи. Кодирование звука. Структура устройства. Электрическая принципиальная схема.
дипломная работа [153,5 K], добавлен 05.11.2012Проектирование устройства преобразования цифровой информации в аналоговую и наоборот для цифрового магнитофона. Описание используемых интегральных микросхем. Разработка структурной и принципиальной схемы цифрового канала звукозаписи без кодера и декодера.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.10.2010Назначение радиоприемников для приема и воспроизведения аналоговых и цифровых сигналов. Классификация приемных устройств по принципу действия. Построение приемников УКВ-диапазона. Схема супергетеродинного приемника. Расчет смесителя УКВ-радиоприемника.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 05.06.2012Проектирование миниатюрного радиоприемника, расcчитанного на работу в диапазоне СВ. Конструирование приемника сигналов в соответствии с заданными электрическими и конструктивными параметрами. Принципиальная схема приемника. Выбор электрорадиоэлементов.
курсовая работа [656,1 K], добавлен 28.02.2010Метод, использующий декомпозицию заданной ЛФ по методу Шеннона. Обзор и обоснование выбора элементной базы. Схема электрическая принципиальная устройства управления на мультиплексорах К155КП1 и логических элементах И–НЕ. Анализ гонок сигналов в схеме.
курсовая работа [462,1 K], добавлен 07.01.2015Разработка функциональной схемы устройства, осуществляющего обработку входных сигналов в соответствии с заданным математическим выражением зависимости выходного сигнала от двух входных сигналов. Расчет электрических схем вычислительного устройства.
курсовая работа [467,5 K], добавлен 15.08.2012Проектирование контроллера опорно-поворотного устройства антенны. Структура микроконтроллера. Функциональная и принципиальная схема устройства. Выбор транзисторной сборки, двигателя, дисплея, источника питания. Алгоритм работы устройства, моделирование.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.06.2012
