Розробка радіоприймального пристрою короткохвильового діапазону

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИПЛОМ

Тема проекту:

Розробка радіоприймального пристрою короткохвильового діапазону



ЗМІСТ

ВСТУП

1. Попередня розрахункова частина

1.1 Вибір і розрахунок блок-схеми приймача

1.2 Розрахунок смуги пропускання приймача

1.3 Вибір проміжної частоти радіоприймача

1.4 Розподіл допустимої нерівномірності частотної характеристики по каскадам радіоприймача

1.5 Вибір числа контурів преселектора

1.6 Вибір селективної системи підсилювача проміжної частоти

1.7 Визначення необхідної кількості каскадів підсилення

2. Основна розрахункова частина

2.1 Розрахунок детектора АМ діапазону

2.2 Розрахунок підсилювача звукової частоти

2.2.1 Розрахунок підсилювача напруги звукової частоти

2.2.2 Проводимо розрахунок попереднього підсилювача

2.2.3 Зведемо отримані дані в таблицю

2.6 при повному розрахунку підсилювача звукової частоти

2.3 Розрахунок вхідного ланцюга

2.4 Розрахунок підсилювача радіочастоти

2.5 Розрахунок змішувача частоти

2.6 Розрахунок підсилювача проміжної частоти

2.7 Розрахунок гетеродину

3. Техніко-економічний розрахунок

3.1 Розрахунок собівартості пристрою

3.2 Матеріальні витрати

3.3 Витрати на сировину і матеріали

3.4 Зворотні відходи

3.5 Транспортно-заготівельні витрати

3.6 Витрати на оплату праці

3.7 Додаткова заробітна плата

3.8 Відрахування на соціальні заходи

3.9 Витрати на утримання і експлуатацію устаткування

3.10 Витрати на дослідження і розробку

3.11 Адміністративні витрати

3.12 Витрати на збут

3.13 Калькуляція собівартості

4. ОХОРОНА ПРАЦІ І НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

4.1 Небезпечні та шкідливі фактори

4.2 Виробнича санітарія

4.3 Електробезпека

4.4 Пожежна небезпека

4.5 Охорона навколишнього середовища

5. ВИСНОВОК

СПИСОК ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ



ВСТУП

Радіоприймальний пристрій - це система вузлів і блоків, призначених для виділення корисного радіосигналу з сукупності сигналів що надійшли від прийомної антени електромагнітних коливань, посилення і перетворення сигналів до виду, необхідного для нормальної роботи кінцевих пристроїв.

Складність та різноманіття різних радіотехнічних систем, в яких використовується приймальні пристрої, призвели до розвитку різних гілок цієї галузі радіоелектроніки. В основному, це все більш розповсюджене застосування інтегральних схем і використання цифрової техніки не тільки для управління та регулювання, але і для передачі сигналів. Вид сигналів, що приймаються і характер переносимої інформації в значній мірі залежать від призначення радіотехнічної системи. В основному, при обробці сигналів в електричних звукових пристроях, намагаються по можливості більш повно зберегти інформацію, що там міститься, при цьому об'єктивна оцінка якості звукотехнічних пристроїв здійснюється по наступним основним показникам:

- лінійні спотворення (нерівномірність амплітудно- і фазочастотної характеристик),

- нелінійні спотворення і паразитна модуляція (поява нових складових у частотному спектрі сигналу, варіації рівня і частоти сигналів, що подаються - детонація),

- відносний рівень перешкод (відношення сигнал/перешкода).

Удосконалюються методи аналізу звукотехнічних схем дозволяють розкривати всі нові причини, що призводять до спотворення при відтворенні. Вирішальну роль при аналізі електронних схем звукового обладнання грають розрахунки і моделювання на ЕОМ, а при конструюванні - машинне проектування. Значний прогрес і в техніці звукотехнічних вимірювань. Тільки завдяки новим методам і засобам вимірювань стало можливим об'єктивне підтвердження самих різних ефектів, передбачуваних на основі розрахунків.

1. ПОПЕРЕДНЯ РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

1.1 Вибір і розрахунок блок-схеми приймача

При проектуванні професійного радіоприймача КХ діапазону вибираємо супергетеродинну блок-схему приймача, яка представлена на рисунку 1.1.

Рисунок 1.1 - Структурна схема КХ приймача

Даний вибір заснований на тому, що радіоприймачі такого типу володіють наступними перевагами:

1. Вхідний пристрій і підсилювач радіочастоти здійснює попередню селекцію сигналу, що сприяє зменшенню спотворення радіоприймального пристрою

2. Володіють високою вибірковістю по сусідньому каналу

3. Мала залежність полоси пропускання радіоприймального пристрою від прийнятого сигналу

4. Володіють достатньо малими власними шумами.

5. Мала кількість контурів, що одночасно переналаштовуються, на відміну з радіоприймальними приладами прямого посилення і т.д.

1.2 Розрахунок смуги пропускання приймача

Смуга пропускання до детектора і форма амплітудно-частотної характеристики, в межах смуги частот приймаючого сигналу, повинні задовольняти вимогам допустимих спотворень. Необхідна смуга пропускання визначається реальною шириною спектру частот приймаючого сигналу Дf_с і запасу по смузі пропускання Дf_зап, залежна від нестабільності частот приймаючого сигналу і гетеродину приймача, а також від похибки при налаштуванні окремих контурів. Смуга пропускання визначається по наступній формулі (1.1)

П= Дf_с+ Дf_зап(1.1)

Визначимо ширину спектра звукової частоти по формулам, відповідним типу сигналу.

Для телефонного сигналу ширина спектру визначається по формулі (1.2).

Дf_СП.ТЕЛ.=2•F_В,(1.2)

Де F_в - верхня полоса відтворюваних звукових частот, Гц.

Дf_СП.ТЕЛ.=2•3550=7100.

Для телеграфного сигналу при тональній модуляції ширина спектру визначається по формулі (1.3).

Дf_СП.ТЛГ.= F_В, (1.3)

Де ф - тривалість телефонної посилки, с.

Для телеграфного сигналу без тональної модуляції ширина спектру визначається по формулі (1.4).

Дf_СП.ТЛГ.= .(1.4)

Таким чином, відповідно вихідним даним ширина спектру відтворюваних звукових частот дорівнює Дf_С = Дf_СП.ЗЧ = 7100 Гц .

Визначимо нестабільність відтворюваної звукової частоти по формулі (1.5).

, (1.5)

Де b_Н - нестабільність несучої частоти;

b_Г - нестабільність частоти гетеродину;

b_ПК - нестабільність частоти при проходженні через прямий канал;

f_Н - максимальна частота несущої частоти, Гц;

f_Г - максимальна частота гетеродину, Гц.

Приймаємо значення відносної нестабільності несучої частоти сигналу b_Н=0, так як ми не враховуємо нестабільність частоти, пов'язаної з нестабільністю сигналу, що передається радіостанцією і девіацією частоти при розповсюдженні прийнятого сигналу у просторі. У зв'язку з тим, що зараз виробляється попередній розрахунок радіоприймального пристрою встановлюємо нестабільність частоти кварцового гетеродину приймача b_Г = 10^-5 і нестабільність частоти при проходженні сигналу через прямий канал b_ПК = 0 (використовується лінійна вольт-амперна характеристика нелінійних елементів). Виходячи з вище сказаного, формула (1.5) перетворюється в формулу (1.6).

(1.6)

Таким чином,запас по проміжній частоті складає:

Виходячи із формули (1.1) визначаємо смугу пропускання приймача:

П= 7100 + 98 =7198.

1.3 Вибір проміжної частоти радіоприймача

Для радіоприймачів проміжна частота трактів сигналів с АМ і ЧМ встановлені ГОСТами. При виборі, необхідно керуватися наступними правилами:

а) проміжна частота повинна бути поза діапазоном робочих частот приймача і відстояти як можливо далі від його меж;

б) проміжна частота вибирається як можливо далі від частот, на яких працюють потужні радіостанції;

в) при більш високій проміжній частоті:

- краща фільтрація напруги проміжної частоти на виході детектора, причому достатньо, щоб проміжна частота в 5ч10 разів перевищувала вищу відтворювану частоту сигналу;

- більш стійко працює система автоматичної підстроювання частоти;

г) при більш високій проміжній частоті - вище селективність по дзеркальному каналу та іншим побічним каналам приймача;

д) при більш низькій проміжній частоті приймача можливо отримати :

- більш стійке посилення на один каскад;

- меншу залежність посилення і смуги пропускання від розкиду та змін параметрів транзистора;

- менший рівень шуму в підсилювачі проміжної частоти.

Визначаємо мінімальне значення проміжної частоти по формулі (1.7).

Дf_{ПЧ Р}=(5ч10) •F_В , (1.7)

Дf_{ПЧ Р} = 10 3550 = 35500.

Виходячи із вище сказаних вимог і задовольняє нерівності (1.8), для короткохвильового діапазону приймаємо проміжну частоту рівну 465 кГц.

Дf _{ПЧ Р} Дf _ПЧ , (1.8)

3550 Гц 465000Гц.

Отже Дf_{ПЧ Р} = 465000 2 Гц.

1.4 Розподіл допустимої нерівномірності частотної характеристики по каскадам радіоприймача

Основну нерівномірність у тракті прийому сигналу амплітудної модуляції можливо розподілити наступним чином:

- вхідний ланцюг і підсилювач радіочастоти 1ч2 дБ;

- підсилювач проміжної частоти 2ч5 дБ;

- детектор0,5ч1 дБ;

- підсилювач звукової частоти 3ч4 дБ;

- акустичних систем 4 дБ;

Визначаємо нерівномірність частотної характеристики по формулі (1.9).

d_П(дБ)= (1.9)

де n - кількість каскадів, що вносять спотворення;

d_i(дБ) - нерівномірність частотної характеристики і-го каскаду, дБ.

d_П(дБ)= 1+2.5+0.5+4+4=12.



Переведемо значення нерівномірності частотної характеристики радіоприймального пристрою у відносні величини по формулі (1.10).

, (1.10)

Таким чином, нерівномірність частотної характеристики радіоприймального пристрою складає d_П=1.8221.

1.5 Вибір числа контурів преселектора

Так як контур преселектора приймачів перебудовуються, то збільшення їх числа сильно ускладнює приймач (збільшується число елементів налаштування). На початку контурів приймають рівним одиниці, потім знаходять максимально допустиму добротність контуру Q_Е для найменшої частоти по формулі (1.11).

, (1.11)

де f_min - мінімальна частота, що приймає радіоприймач, Гц.

Визначаємо необхідну кількість контурів преселектора для забезпечення

раніше знайденої еквівалентної добротності. При розрахунках необхідно врахувати, що в практиці на КХ діапазоні, добротність контуру складає 60ч100, використаємо формулу (1.12).

, (1.12)

де N - кількість контурів преселектора, значення котрого повинно бути цілочисленим;

Q_{Е ПР} - практичне значення еквівалентної добротності контуру преселектора.

log₆₀1999,7168=1,85642

Прийняв число контурів преселектора N=2, визначимо, яка рівна еквівалентна добротність контуру приходиться на один контур преселектора по формулі (1.13).

, (1.13)

Селективність по дзеркальному каналу d_дз визначається на максимальній частоті діапазону по формулі (1.14).

(1.14)

Де f_max - максимальна частота діапазону, Гц.

f_ПЧ - частота проміжної частоти, Гц.

Виконаємо перевірку отриманого значення вибірковості по дзеркальному каналу. Переведемо задане значення d_{ДЗ ЗАД(дБ)} у відносні величини по формулі (1.15).

(1.15)

Розрахована вибірковість по дзеркальному каналу повинна задовольняти умову (1.16), що відповідає правильності розрахунку.

d_{ДЗ ЗАД} d_З, (1.16)

3,1582<375,9629

1.6 Вибір селективної системи підсилювача проміжної частоти

В порівняно простих приймачах, в яких пропускання не регулюється, в якості селективних елементів підсилювача проміжної частоти зазвичай застосовують фільтри зосередженої селекції на вході (в якості навантаження перетворювача частоти). Останній каскад підсилювача проміжної частоти виконують з одиночним коливальним контуром, інші - з аперіодичними. Смуга пропускання останнього каскаду в два-три рази ширше смуги пропускання приймача, оскільки необхідна амплітудно-частотна характеристика підсилювача проміжної частоти формується в фільтрах зосередженої селекції .

Враховуючи вище сказані вимоги, використовуючи довідкову літературу [1], вибираємо фільтр зосередженої селекції, використовуючи наступні параметри:

- частота пропускання 465 кГц;

- селективність по сусідньому каналу, не гірше 30 дБ.

Таким чином, вибираємо фільтр типу ФП1П1-1М, що володіє наступними

параметрами:

- середня частота смуги пропускання кГц;

- полоса пропускання на рівні 6 дБ7,0ч9,5 кГц;

- селективність при розкройці на 9 кГц, не менше 40 дБ;

- вхідний опір 1,2 кОм;

- вихідний опір 0,6 кОм;

- коефіцієнт підсилення в полосі пропускання, не більше 0,5.

Інші параметри будуть представлені в основній розрахунковій частині.

1.7 Визначення необхідної кількості каскадів підсилення

Так на КХ діапазоні в основному застосовується зовнішня антена, то на початку, перед тим як визначити необхідну кількість каскадів підсилення, визначимо вхідну напругу наведену на антені по формулі (1.17).

U_ВХ1 = К_ВЛ • U_Ч • p, (1.17)

Де К_ВЛ - коефіцієнт передачі вхідного ланцюга;

U_Ч - ЕРС в антені, яка дорівнює чуттєвості приймача, В;

Р - коефіцієнт, що враховує тип транзистора во вхідному ланцюзі прямого каналу.

Для КХ діапазону К_ВУ = 2ч3 при Q_{Е К} = 40ч100 і р = 0,05ч0,15, якщо перший каскад виконан на біполярному транзисторі. Таким чином, отримаємо:

U_ВХ1 = 3•75•10^-6•0,1 = 2,25•10^-5.



Необхідний коефіцієнт посилення від входу першого каскаду до входу детектора визначається по формулі (1.18).

= ,(1.18)

Де U_д - вхідна напруга детектора, В.

K_ЗАП - коефіцієнт запасу, який враховує розкид параметрів транзисторів (для КХ діапазону 1,5ч3).

Так як в якості детектора використовується діод, то напруга на вході можливо приймати в межах 0,05ч1,0 В, отже коефіцієнт посилення дорівнює наступному значенню.

= .

Максимальний коефіцієнт посилення каскадом підсилювача проміжної частоти на біполярному транзисторі з загальним емітером визначаємо по формулі (1.19).

(1.19)

Де - коефіцієнт посилення перетворювача частоти;

- коефіцієнт посилення всіх каскадів підсилювачів радіочастоти;

- коефіцієнт посилення фільтра зосередженої селекції.

Перед тим як проводити розрахунок максимального стійкого коефіцієнту посилення селективного каскаду, проведемо вибір біполярного транзистора відповідно до довідкової літератури [1].

Для каскадів посилення вибираємо малопотужні транзистори типу КТ315Г, так як вони мають малу вартість і в даний час вони отримали широке застосування в радіоелектронній апаратурі.

Основні параметри транзистора КТ315Г:

- коефіцієнт передачі струму 50-350;

- гранична частота коефіцієнта передачі 250 МГц;

- Крутизна35 мСм

- Ємність колекторного переходу7 пФ;

- Максимальна постійна напруга колектор-база25 В;

- Максимальна постійна напруга колектор-емітер25 В;

- Постійний струм коллектора100 мА;

- Температура навколишнього середовища від-55 до +60^°С;

- Тип переходу, матеріал n-p-n кремній.

Виконаємо перевірку вибраного транзистора КТ315Г.

Визначимо максимальну частоту посилення біполярного транзистора при максимальному коефіцієнті посилення по формулі (1.20).

f_maxVT = , (1.20)

де - гранична частота при одиничному коефіцієнті посилення транзистора, Гц.

- максимальний коефіцієнт посилення транзистора.

Визначаємо виконання умов (1.21), що відповідає правильності вибору транзистора.

f_maxVT <f_max, (1.21)

f_maxVT = = 5•10⁶,

5•10⁶ < 9,8•10⁶

Умова виконана, в даному режимі транзистор повністю задовольняє вимогам, і в подальшому коефіцієнт посилення транзистора КТ315Г приймає значення рівне 50.

Визначаємо коефіцієнт посилення перетворювачем частоти по формулі (1.22).

К_ПерЧ0,25•S•К_ФЗС•, (1.22)

Де S - крутизна транзистора, мСм;

W - характеристичний опір фільтра зосередженої селекції, кОм;

g_вх - активна складова вхідної провідності транзистора наступного каскаду, мСм.

К_ПерЧ0,25•35•0,5• =3,9131.

Після вибору транзистора, визначаємо максимальний коефіцієнт посилення каскаду підсилювача проміжної частоти, використовуючи вище приведену формулу (1.19), при цьому врахуємо, що підсилювач радіочастоти складається із одного каскаду (так як число контурів преселектора N=2, один із яких стоїть у вхідному ланцюзі приймача) і який володіє К_U=50 (визначений раніше).

.

Визначаємо кількість каскадів підсилювачів проміжної частоти по формулі (1.23).

N_ППЧ = , (1.23)



Де K_U - прийнятий коефіцієнт посилення прийнятий на один каскад.

N_ППЧ =

Приймаємо загальне число каскадів підсилювачів проміжної частоти рівне N_ППЧ=2.

Виходячи із знайденого N_ППЧ, визначаємо середній коефіцієнт посилення, що припадає на один підсилювач проміжної частоти, по формулі (1.24).

N_{U ППЧ} = , (1.24)

N_{U ППЧ} = = 45,43.

Таким чином, отримуємо наступне число каскадів посилення і їх відповідні коефіцієнти посилення, представлені у вигляді таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Параметри каскадів приймача

Тип каскаду	Кількість	Коефіцієнт посилення
Підсилювач радіочастоти	1	50
Перетворювач частоти	1	3,9131
Підсилювач проміжної частоти	2	45,43



2. ОСНОВНА РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

2.1 Розрахунок детектора АМ діапазону

Виконаємо розрахунок діодного амплітудного детектора проектованого радіоприймача по нижче представленій схемі (рисунок 2.1). Для зниження спотворень і покращення фільтрації , опір навантаження детектора розділено на дві частини (R₁ і R₂). Потенціометр R₂ являється одночасно регулятором напруги, що подається на підсилювач звукової частоти (потенціометр R₂ бажано використовувати, як регулятор гучності, так як вихідна напруга детектора мВ, що може привести к зменшенню параметру сигнал/шум, тобто збільшує спотворення).

Рисунок 2.1 - Схема діодного детектора

Випишемо основні вихідні дані для розрахунку діодного детектора:

- нормальний коефіцієнт модуляціїm_H=0,3;

- максимальний коефіцієнт модуляціїm_max=0.9;

- проміжна частотаf_ПЧ=4652 кГц;

- орієнтована напруга на діодіU_{ВХ Д}=0,1 В;

- вхідна ємність підсилювача звукової частотиС_{ВХ ПЗЧ}=1 нФ;

- вхідний опір підсилювача звукової частотиR_{ВХ ПЗЧ}=10 кОм;

- нерівномірність амплітудно-частотної характеристики

- характеристики підсилювача звукової частотиM_Н=М_В=1,01

Перед розрахунком зробимо вибір діода із таблиці 2.1, використовуючи довідкову літературу [1].

Таблиця 2.1

Довідкові дані діодів

Тип діода	Постійний прямий струм, мА, при прямій напрузі 1В	Максимально допустимий випрямлений струм, мА	Максимально допустима зворотна напруга, В	Максимальний зворотній струм, мкА(при обратній напрузі,В)	Максимальна робоча частота, МГц	Інтервал робочих температур, °С
Д2Б	5	16	30	100(10)	150	-55ч60
Д2Г	2	16	75	250(50)	150	-55ч60
Д9Б	90	40	10	250(10)	40	-55ч60
Д11	100	20	30	250(30)	150	-60ч70
Д101А	1	30	100	10(75)	600	-55ч70
Д223	50	50	50	1(50)	20	-55ч100

Так як діод працює на частоті f_ПЧ=4652 кГц і повинен володіти мінімальним прямим опором і по можливості великою зворотною напругою. Виходячи із вище сказаного, вибираємо діод Д11, який повністю задовольняє вимогам і має малу ціну.

Визначаємо прямий і зворотній опір вибраного діода по формулам (2.1) і (2.2).

R_{ПР VD1}=, (2.1)

R_{ЗВОР VD1}=, (2.2)

Де U_{ПР VD1} - пряма напруга діода VD1, В;

U_{ЗВОР VD1} - зворотня напруга дыода VD1, В;

I_{ПР VD1} - прямий струм діода VD1, А;

I_{ЗВОР VD1} - зворотній струм діода VD1, А;



R_{ПР VD1}=,

R_{ЗВОР VD1}=

Розрахунок детектора проводиться для режиму сильних сигналів. Вибираємо опір навантаження детектора для постійного струму R_ПС=10ч20 кОм і проведемо розрахунок значень опору R₁ і R₂ по формулам (2.3).

R₂= (2.3) R₁=R_ПС-R₂ (2.4)

R₂=

R₁=10•10³-3701,5621=6298,4379.

Із ряду номінальних опорів, використовуючи довідкову літературу [1], вибираємо номінали опорів R₁=6,2 кОм R₂=3,9 кОм.

Розраховуємо опір навантаження детектора для перемінного струму з частотою модуляції по формулі (2.5).

R_НЩ= , (2.5)

R_НЩ=

Визначаємо вхідний опір детектора по формулі (2.6).

R_{ВХ Д}=, (2.6)

R_{ВХ Д}=.



Вибираємо ємність навантаження детектора із двох умов:

- допустимі лінійні спотворення на максимальній частоті модуляції, формула (2.7).

С_Н (2.7)

- малих нелінійних спотворень, обумовлених надмірною постійною часу навантаження детектора, формула (2.8).

С_Н . (2.8)

Проведемо розрахунок по вище приведеним формулам.

С_Н

С_Н

Із двох значень вибираємо менше С_Н=4,8252•10^-9.

Виконаємо розрахунок ємностей С₁ і С₂ по формулам (2.9) і (2.10).

С₁=, (2.9)

С₂=С_Н-С₁-С_{ВХ ПЗЧ} (2.10)

С₁=,

С₂=4,8252•10^-9-2,4126•10^-9-1•10^-9=1,4126•10^-9

Із ряду номінальних ємностей, використовуючи літературу [1], вибираємо значення ємностей С₁=2,4 нФ і С₂=1,3 нФ.

Визначаємо ємність розподільного конденсатору, виходячи із допустимих спотворень в області нижніх частот модуляції по формулі (2.11).

С_Р , (2.11)

С_Р

Із ряду номінальних ємностей, використовуючи літературу [1], вибираємо значення ємності С_Р=1 мкФ.

Визначаємо коефіцієнт фільтрації напруги проміжної частоти елементами схеми детектора по формулам (2.11) - (2.14).

- фільтром, утвореним R_{ВХ Д}, С₁:

К'_Ф=2•р•f_ПЧ•С₁•R_{ВХ Д}; (2.12)

- фільтром, утвореним R₁, С₂:

К''_Ф=2•р•f_ПЧ•(С₂+С_{ВХ ПЗЧ})•R₁; (2.13)

- загальний коефіцієнт фільтрації:

К_Ф= К'_Ф • К''_Ф(2.14)

По вище приведеним формулам виконаємо розрахунок.

К'_Ф=2•р•465•10³•2,4•10^-9•8•10⁷=5,6096•10⁵,

К''_Ф=2•р•465•10³•(1,3•10^-9+1•10^-9)•6,2•10³=4,1663•10,

К_Ф= 5,6096•10⁵ • 4,1663•10 = 2,3371•10⁷.



Розрахуємо кут відсічення струму діода по формулі (2.15).

и= (2.15)

де и - кут відсічення струму діода, радіан.

и=

Визначаємо коефіцієнт передачі детектора по формулі (2.16).

(2.16)

Оцінимо напругу на вході ПЗЧ на середніх частотах модуляції по формулі (2.17.)

U_{ВХ ПЗЧ}=,(2.17)

U_{ВХ ПЗЧ}=

Після повного розрахунку діодного детектора, зведемо номінали отриманих значень резисторів і конденсаторів в таблицю 2.2.



Таблиця 2.2

Зведена таблиця

Параметр	Значення
R1	6,2 кОм
R2	3,9 кОм
CP	1 мкФ
C1	2,4 нФ
C2	1,3нФ

2.2 Розрахунок підсилювача звукової частоти

Вихідні дані для розрахунку підсилювача звукової частоти:

- максимальна вхідна напруга, U_вх 0,01В;

- вихідна потужність, Р_н 4Вт;

- мінімальна частота, f_min 100 Гц;

- максимальна частота, f_mаx, 3550 Гц;

- коефіцієнт гармонік не більше, К_г 4%;

- нерівномірність амплітудно-частотної характеристики 1,01;

- опір навантаження, R_н 4 Ом.

Вибір мікросхеми підсилювача звукової частоти залежить від необхідної потужності підсилювача, коефіцієнта підсилення, типу джерела (приймаємо напругу джерела живлення 12 В) і вимог пред'явлених к коефіцієнту гармонік.

Використовуючи довідкову літературу, вибираю підсилювач звукової частоти в мікросхемному виконанні із таблиці 2.3.

Для проектованого пристрою вибираю мікросхему К174УН14, так як вона відповідає обумовленим вище вимогам, але в зв'язку з тим, що чуттєвість підсилювача звукової частоти в мікросхемному виконанні більше вихідної напруги детектора, то використаємо попереднє підсилення. Виходячи з цього, виконаємо вибір попереднього підсилювача із таблиці 2.4.



Таблиця 2.3

Основні параметри мікросхем підсилювачем звукової частоти

Параметри мікросхем	Типи мікросхем
	К174УН4	К174УН7	К174УН14
Напруга джерела, В	8,1ч9,9	13,5ч16,5	13,5ч16,5
Діапазон відтворюваних частот, Гц	30ч20000	40ч20000	20ч20000
Вихідна потужність, Вт	1	1,6	4,5
Коефіцієнт гармонік, %	10	10(без корекції)	10(без корекції)
Чуттєвість, мВ	70	60	50
Вхідний опір, кОм	65	50	70

Таблиця 2.4

Основні параметри мікросхем попереднього посилення звукової частоти

Параметри мікросхем	Типи мікросхем
	КР538УН3	К548УН1	К157УН1Б
Напруга джерела, В	5ч7,5	9ч18	8ч15
Коефіцієнт підсилення	200ч300	5,0•104	50ч15•103
Вихідна напруга максимальна, В	0,5	0,3	1,8
Коефіцієнт гармонік, %	10	1	0,3
Чуттєвість, мВ	1	<3	1
Вхідний опір, кОм	>60	>25	>50
Опір навантаження, кОм	2	10	6,5

Із таблиці 2.5 вибираємо попередній підсилювач в мікросхемному виконанні типу К157УН1Б, так як він задовольняє усім вище сказаним вимогам.

Після вибору мікросхеми, отримуємо наступну типову схему, показану на рисунку 2.2.

Рисунок 2.2 Типова схема підсилювача звукової частоти

2.2.1 Виконаємо розрахунок підсилювача напруги звукової частоти

Визначаю вихідну напругу, яку повинен забезпечити підсилювач при вихідній напрузі 4Вт і опорі навантаження4 Ом, по формулі (2.18).

U_вих= (2.18)

Де U_вих - вихідна напруга, В;

Р_н - вихідна потужність, Вт;

R_н - опір навантаження, Ом.

U_вих=

Визначаю коефіцієнт підсилення напруги К_u по формулі (2.19), що припадає на весь каскад підсилення звукової частоти.

К_u=(2.19)

де К_u - коефіцієнт підсилення по напрузі;

- коефіцієнт підсилення попереднього підсилювача;

- коефіцієнт підсилення каскадом підсилювача напруги;

U_вх - вхідна напруга (вихідна напруга детектора), В.

К_u= .

Визначаю необхідний коефіцієнт посилення підсилювання потужності, базуючись на технічному завданні, по формулі (2.20).

(2.20)

Де К_u - коефіцієнт підсилення по напрузі;

- коефіцієнт підсилення попереднього підсилювача;

- коефіцієнт підсилення каскадом підсилювача напруги;

- чуттєвість зі входу підсилювача низької частоти (визначено технічним завданням), В.

Прийнявши номінальний опір резистора R₆=1 кОм, який разом із резистором R₅ утворює дільник напруги від'ємного зворотнього зв'язку, визначаємо величину резистора R₅ по формулі (2.21).

R₅=(2.21)

R₅=

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₅=150 Ом.

Визначаю ємність роздільного конденсатора С₈ в ланцюзі дільника напруги від'ємного зворотного зв'язку по формулі (2.22).

С₈=(2.22)

де F_Н - нижня частота відтворюваних частот, Гц.

С₈=

Вибираю із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], величину конденсатора С₈=75 мкФ.

Визначаю ємність вхідного роздільного конденсатора С₇ по формулі (2.23).

С₇= (2.23)

Де R_вх - вхідний опір підсилювача напруги, Ом.

С₇=

Вибираю із ряду номінальних значень ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], величину конденсатора С₇=1 мкФ, так як збільшення ємності веде к розширенню смуги пропускання підсилювача звукової частоти, що покращує його параметри.

Визначаю ємність вихідного роздільного конденсатора С₁₀ по формулі (2.24).

С₁₀= (2.24)



С₁₀=

Вибираю із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], величину конденсатора С₁₀=3300 мкФ. Приймаю значення опору резистора R₇=1 Ом, який разом із конденсатором С₁₁ утворює фільтр високих частот, і визначаємо ємність конденсатора С₁₁ по формулі (2.25).

С₁₁= (2.25)

Де F_В - верхня частота відтворюваних частот, Гц.

С₁₁=

Вибираю із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], величину конденсатора С₁₁=330 мкФ.

2.2.2 Проводимо розрахунок попереднього підсилювача

Так як схема попереднього підсилювача являється типовою, то номінали елементів приведених в таблиці 2.5 не розраховуються.

Таблиця 2.5

Номінали елементів попереднього підсилювача

Параметр	Значення
R1	2 кОм
R2	100 Ом
C1	100 мкФ
C3	75 пФ
C4	200 пФ
C5	0,1 мкФ



Проведемо розрахунок вхідного опору по змінній складовій попереднього підсилювача звукової частоти по формулі (2.26).

R_{ВХ ПЗЧ Р}=R₁+R_{ВХ DA1}(2.26)

де R_{ВХ DA1} - вхідний опір мікросхеми DA1, попереднього підсилювача звукової частоти, Ом.

R_{ВХ ПЗЧ Р}=10•10³+50•10³=60•10³.

Визначаємо ємність роздільного конденсатора С₂, виходячи з допустимих спотворень в області нижніх звукових частот по формулі (2.27).

С₂(2.27)

Де F_Н - нижня звукова частота, Гц;

R_2Д - опір R₂ детектора, який являється вихідним опором детектора, Ом;

R_{ВХ ПЗЧ Р} - реальний вхідний опір підсилювача звукової частоти, Ом.

Раніше при розрахунках було прийнято, що вхідний опір підсилювача звукової частоти рівняється R_{ВХ ПЗЧ}=10 кОм, але при виборі попереднього підсилювача звукової частоти в мікросхемному виконанні реальне R_{ВХ ПЗЧ Р} більше (збільшення R_{ВХ ПЗЧ} призводить до покращення параметрів, розрахованих у пункті 2.1).

С₂

Із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1],вибираємо значення ємності, округливши в більшу сторону, С₂=1мкФ.

Визначаємо коефіцієнт посилення, що припадає на попередній підсилювач по формулі (2.28).

, (2.28)

Визначаємо номінал опору резистора R₃ по формулі (2.29).

(2.29)

де - вхідний опір мікросхеми DA1 по інверсному каналу, Ом.

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₃=56 кОм.

Виконаємо розрахунок опору R₄ по формулі (2.30), виконуючий функцію регулятора гучності, при цьому необхідно врахувати, щоб вхідний струм підсилювача потужності слабо впливав на вихідну напругу попереднього підсилювача.

(2.30)

де - опір не інверсного входу мікросхеми DA1 по змінній складовій, Ом.



Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₄=6,8 кОм.

2.2.3 Зведемо отримані дані в таблицю 2.6 при повному розрахунку підсилювача звукової частоти.

Таблиця 2.6

Зведена таблиця

Параметр	Значення	Параметр	Значення
R1	10 кОм	C3	75 пФ
R2	100 Ом	C4	200 пФ
R3	56 кОм	C5	0,1 мкФ
R4	6,8 кОм	C6	10 мкФ
R5	150 Ом	C7	1 мкФ
R6	1 кОм	C8	75 мкФ
R7	1 Ом	C9	0,1 мкФ
C1	100 мкФ	C10	33000 мкФ
C2	1 мкФ	C11	330 мкФ

2.3 Розрахунок вхідного ланцюга

Розрахована схема представлена на рисунку 2.3 із зовнішнім ємнісним зв'язком.

Рисунок 2.3 Схема вхідного ланцюга

Для початку визначимо величину ємнісного зв'язку С_зв. Від його величини залежить вплив антенного ланцюга на вхідний контур. Зі збільшенням цієї ємності за рахунок великого впливу ланцюга антени розширюється смуга пропускання вхідного ланцюга, погіршується вибірковість і змінюється налаштування контуру. Мала ємність зв'язку викликає зменшення коефіцієнта передачі вхідного ланцюга. З урахуванням раніше сказаного на КХ діапазоні ємність зв'язку вибирається у межах С_зв=(10ч20) пФ. Із вище сказаного, вибираємо С_зв=15 пФ.

Розрахуємо ємність контуру з урахуванням впливу антени по формулі (2.31), вибрав в якості змінного конденсатора С_к типу КПЕ-3 номіналом С_к=7ч240 пФ.

(2.31)

Де - максимальна ємність змінного конденсатора, Ф;

- мінімальна ємність змінного конденсатора, Ф;

- вхідна ємність наступного каскаду підсилювача радіочастоти, Ф;

Визначимо індуктивність котушки коливального контуру вхідного ланцюга по формулі (2.32).

(2.32)

Де - максимальна несуща частота, що приймається Гц;

- мінімальна несуща частота, що приймається, Гц.

Таким чином, при розрахунку отримали індуктивність котушки

Із попередніх розрахунків,отримавши добротність контуру вхідного ланцюга Q_ЕК=44,7182, знайдемо необхідну величину власного добротного контуру по формулі (2.33).

Q_К=(1,2ч1,25)•Q_ЕК , (2.33)

Q_К=(1,2ч1,25)•44,7182=5,3662•10.

Розрахуємо опір втрат контуру по формулі (2.34).

(2.34)

Перед даним розрахунком, визначимо характеристичний опір контуру по формулі (2.34).

Звідси вирахуємо опір втрат контуру по формулі (2.35).

(2.35)

Визначимо коефіцієнт передачі вхідного ланцюга при коефіцієнті включення n=1 по формулі (2.36).

(2.36)

де - вхідна ємність слідуючого каскаду підсилювача радіочастоти, Ф.

Розрахуємо коефіцієнт включення підсилювача радіочастот к контуру вхідного ланцюга по формулі (2.37).

n_K= (2.37)

де - максимальна частота, що приймається, МГц;

- мінімальна ємність змінного конденсатора, пФ.

n_K=

Визначимо коефіцієнт передачі контуру при коефіцієнті включення підсилювача радіочастоти к контуру вхідного ланцюга n_K=0, по формулі (2.38).

n_K ,(2.38)

Після визначення коефіцієнта передачі контуру, розрахуємо індуктивність котушки зв'язку по формулі (2.39).

n_K ,(2.39)

=4,5070•

Отримуємо індуктивність величиною 45,0698 мкГн.

Зведемо отримані дані в таблицю 2.7

Таблиця 2.7

Зведена таблиця

Параметр	Значення
LK	202,47 мкГн
LЗB	45,07 мкГн
CЗB	15 пФ
CK	7ч240 пФ

2.4 Розрахунок підсилювача радіочастоти

Зобразимо вибрану схему підсилювача радіочастоти на рисунку 2.4

Рисунок 2.4 Схема підсилювача радіочастоти



Попередньо будемо вважати повне включення контуру в ланцюг колектора (р₁=1) і не повне - до входу наступного каскаду с р₂=0,152. Приймемо власну ємність котушки C_L=3 пФ; середню ємність налаштованого конденсатора С_П=10 пФ; ємність монтажу С_М=10 пФ складової ємності монтажу в ланцюзі колектора С_М1=5 пФ і в ланцюзі бази С_М2=5 пФ; мінімальну ємність контурного конденсатору С_min=7 пФ. Ємність контуру без урахування налаштованої ємності буде визначатися формулою (2.40).

(2.40)

Де - загальна ємність контуру, пФ.

Мінімальна індуктивність L_min=(0,2ч0,3) мкГн.

Обчислимо опір ланцюга живлення транзистора, вважаючи що:

- допустиме падіння напруги на опір фільтру колекторного ланцюга ДU_RФ=1 В;

- необхідний коефіцієнт стабільності колекторного струму =(1,5ч3);

- інтервал температур в градусах Цельсія, в межах якого повинна забезпечуватися температурна компенсація колекторного струму ДТ=40.

Виходячи із вище сказаного, визначаємо величину резистора R₁ по формулі (2.41).

(2.41)

Де - напруга живлення каскаду підсилювача радіочастоти, В;

- допустиме падіння напруги на опорі фільтру колекторного ланцюга, В;

- падіння напруги на переході колектор - емітер в режимі А, В;

- струм покою колектора, А;

- струм витікання колекторного переходу, А.

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₁=1,2 кОм. При цьому приймаємо величину у десятикратному розмірі більше ніж R₁, отже

Проведемо розрахунок опору резистора R₃ по формулі (2.42).

R₃= (2.42)

R₃=

Вибираю із ряду номінальних значень опорів, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₃=5,6 кОм.

Проведемо розрахунок величину резистора R₂ по формулі (2.43).

(2.43)

Вибираю із ряду номінальних значень опорів, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₂=4,3 кОм.

Шунтуючу ємність С₁, запобігаючи утворення від'ємного зворотного зв'язку, вичислюємо по формулі (2.44).

(2.44)

Із ряду номінальних ємностей, використовуючи літературу [1], вибираємо значення ємності, округливши в більшу сторону, С₁=10 нФ.

Визначимо опір фільтру по формулі (2.45).

(2.45)

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₄=160 Ом.

Ємність С_Б2 повинна задовольняти нерівності (2.46).

(2.46)

.

Приймаємо С_Б2=56 нФ.

Визначимо індуктивність контурної котушки, використовуючи вираз (2.47).

(2.47)

де - мінімальна ємність налаштованого кондесатору контуру, Ф;

- максимальна ємність налаштованого кондесатору контуру, Ф.

Використовуючи довідкову літературу [1], беремо в якості налаштованого конденсатора С₂ типу КТ4-25А номіналом С₂=(6ч30) пФ.

Таким чином, отримуємо величину індуктивності L₁=9.9374 мкГн.

Обчислимо параметр еквівалентної схеми каскаду по формулі (2.48) і (2.49).

G₁=g_вих+g₁₂+g_СХ, (2.48)

G₂=g_вх+g_СХ,(2.49)

Де G₁ - загальна вихідна проводимість ланцюга, мкСм;

G₂ - загальна вхідна проводимість ланцюга, мкСм;

g_вих - вихідна проводимість транзистора (КТ315Г), мкСм;

g_вх - вхідна проводимість транзистора (КТ315Г), мкСм;

g_СХ - прохідна проводимість транзистора (КТ315Г), мкСм.

G₁=4,5+3+0=7,5;

G₂=0,21•+

Після цього розрахуємо максимально можливий коефіцієнт підсилення каскаду по формулі (2.50).

(2.50)



Таким чином, отримуємо, що максимальний коефіцієнт підсилення складає , що в свою чергу, базуючись на попередні розрахунки, К_U=50. Тому приймаємо .

Тепер розрахуємо коефіцієнти включення по формулам (2.51) і (2.52).

(2.51)

,(2.52)

.

Зведемо отримані дані в таблицю 2.8 при повному розрахунку підсилювача радіочастоти.

Таблиця 2.8

Зведена таблиця

Параметр	Значення
R1	1,2 кОм
R2	4,3 кОм
R3	5,6 кОм
R4	160 Ом
C1	10 нФ
C2	6ч30 пФ
LK	9,9374 мкГн
R'1	12 кОм

2.5 Розрахунок змішувача частоти

Поведемо розрахунок нижче приведеної схеми, представленої на рисунку 2.5.

Рисунок 2.5 Схема змішувача частоти

Визначаємо параметри транзистора у режимі перетворювача частоти по формулам (2.53) - (2.57).

Sп_ПР = 0,3•S_max, (2.53)

R_{ВХ ПР} = 0,2•R₁₁, (2.54)

R_{ВИХ ПР} = 0,2•R₂₂, (2.55)

С_{ВХ ПР} = С₁₁,(2.56)

С_{ВИХ ПР} = С₂₂. (2.57)

Проведемо розрахунок по вище приведеним формулам.

Sп_ПР = 0,3•30=9,

R_{ВХ ПР} = 0,2•1500=300,

R_{ВИХ ПР} = 0,2•200•,

С_{ВХ ПР} = 70 ,

С_{ВИХ ПР} = 8.

Узгодження транзистора змішувача з фільтром здійснюється через широкосмуговий контур. Визначимо коефіцієнт шунтування контуру вхідним опором фільтру і вихідним опором транзистора, допустимий з умов забезпечення узгодження по формулі (2.58).

n= (2.58)

n=.

Визначимо конструктивне і еквівалентне затухання широкосмугового контуру по формулам (2.59), (2.60).

, (2.59)

, (2.60)

де Q_ЕШ - добротність широкосмугового контуру.

,

Визначимо характеристичний опір контуру, приймаючи коефіцієнт включення в ланцюзі колектора m₁=1, по формулі (2.61).

(2.61)

Визначимо коефіцієнт включення контуру зі сторони фільтру по формулі (2.62).

(2.62)

Еквівалентна ємність схеми визначається формулою (2.63).

(2.63)

Де С_Е - еквівалентна ємність схеми, пФ.

Ємність контуру визначається по формулі (2.64).

С₂=С_Е - С_{ВИХ ПР}, (2,64)

де С₂ - ємність контуру, пФ.

С₂=174 - 70=104.

Із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], вибираємо значення ємності налаштованого конденсатора С₂=8ч150 пФ типу КПВ.

Визначаємо дійсну еквівалентну ємність схеми по формулі (2.65).



(2,65)

Індуктивність контуру визначається формулою (2.66).

(2.66)

де L₄ - індуктивність контуру, мкГн.

Дійсний характеристичний опір визначається формулою (2.67).

, (2.67)

де - дійсний характеристичний опір, кОм.

Визначаємо резонансний коефіцієнт підсилення перетворювача по формулі (2.68).

(2.68)

Визначаємо індуктивність котушки зв'язку з фільтром по формулі (2.69), прийнявши .

(2.69)

Визначаємо ємність конденсатора С₃ по формулі (2.70).

, (2.70)

Де С₃ - ємність конденсатора від'ємного зворотного зв'язку, нФ.

Із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], вибираємо значення ємності С₃=30 нФ.

Розраховуємо ємність конденсатора по формулі (2.71).

(2.71)

Із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], вибираємо значення ємності С₁=10 пФ.

Визначаємо значення резистора R₃ по формулі (2.72).

(2.72)

Де - напруга живлення, В;

- допустиме падіння напруги на опорі фільтра колекторного ланцюга, В;

- падіння напруги на переході колектор-емітер в режимі А, В;

- струм покою колектора, А;

- струм витоку колекторного переходу, А.

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₃=1,2 кОм.

Проведемо розрахунок опору резистора R₂ по формулі (2.73).

R₂= (2.73)

R₂=.

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₂=5,6 кОм.

Проведемо розрахунок опору резистора R₁ по формулі (2.74).

(2.74)

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₁=4,3 кОм.

Зведемо отримані дані в таблицю 2.9 при повному розрахунку змішувача частоти.

Таблиця 2.9

Зведена таблиця

Параметр	Значення
R1	4,3 кОм
R2	5,6 кОм
R3	1,2 кОм
LСВ	46,084мкГн
C1	10 пФ
C2	100 пФ
C3	30 нФ
LK	1170,1 мкГн

2.6 Розрахунок підсилювача проміжної частоти

Схема підсилювача проміжної частоти приведена на рис. 2.6

Рисунок 2.6 Схема підсилювача проміжної частоти

Випишемо дані параметрів транзистора на проміжній частоті f_ПЧ:

- напруга колектораU_K=5 В;

- струм покою колектора в режимі АI_K=1 мА;

- крутизна S₀=Y₂₁=26 мА;

- проводимість g₁₂=4,5 мкСім,

g_ВХ=0,21мСім,

g_ВИХ=4,5мкСі;

- вхідна ємність С_ВХ=21 пФ;

- вихідна ємність С_ВИХ=11,8 пФ;

- ємність колекторного С_К=5 пФ;

- струм витоку колектора І_К0=5 мкА;

- коефіцієнт трансформації N_Т=9,5.

Будемо вважати, монтажні ємності ланцюга колектора і бази, відповідно рівні С_М1=С_М2=10пФ. Раніше булла прийнята схема з загальним емітером при навантаженні із двох зв'язних контурів при максимальному зв'язку і вибрано значення ємності налаштованого конденсатора С₂=8ч150 пФ типу КПВ. Покладемо г=3, ДU_RФ=1 В, ДТ=40 °С, тоді розрахунок елементів схеми живлення ППЧ такий же, як і в ПРЧ.

Виходячи із вище сказаного, визначаємо величину резистора R₁ по формулі (2.42).

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₁=1,2 кОм.

Проведемо розрахунок опору резистора R₂ по формулі (2.41).

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₃=5,6 кОм.

Проведемо розрахунок опору резистора R₁ по формулі (2.41).

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₂=4,3 кОм.

Шунтуюча ємність С₁, запобігаючи утворення від'ємного зворотного зв'язку, вичислюємо по формулі (2.75).

(2.75)

Із ряду номінальних значень ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], вибираю величину ємності, округливши в більшу сторону, С₁=100 мкФ.

Визначаємо опір фільтру по формулі (2.44).

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R₄=160 Ом.

Ємність С_Б2 повинна задовольняти нерівність (2.76).

(2.76)

Приймаємо ємність С_Б2=680 нФ.

Відповідно попередньому розрахунку К_U=34,0725.

При чотирьох каскадах ППЧ еквівалентне затухання контурів визначається формулою (2.77).

, (2.77)

Поклавши значення можливої відносної зміни вхідної і вихідної ємності транзистора b=0,1, визначимо мінімально допустиме відношення еквівалентної ємності контуру каскаду к ємності, вносимої в контур транзисторами по формулі (2.78).

а=(2.78)

а=

Вичислимо параметри еквівалентної схеми каскаду по формулам (2.47) і (2.48).

Граничне затухання контурів визначаємо по формулі (2.79).

(2.79)

Знаходимо коефіцієнт посилення каскаду, враховуючи, що при чотирьох каскадах з_max=1,63, по формулі (2.80).

(2.80)

Вважаючи р₁=1, визначимо еквівалентну ємність контуру і його індуктивність по формулам (2.81) і (2.82).

(2.81)

(2.82)

.

Розрахуємо коефіцієнти включення контуру по формулі (2.83) прир₁=1.

р₂= р₁ (2.83)

р₂= 1

Визначимо індуктивність контурної котушки, використовуючи вираз (2.84).

(2.84)

.

Зведемо отримані дані в таблицю 2.10 .

приймач короткохвильовий радіосигнал антена



Таблиця 2.10

Зведена таблиця

Параметр	Значення
R1	1,2 кОм
R2	4,3 кОм
R3	5,6 кОм
R4	160Ом
C1	100 мкФ
LK	45,636 мкГн
LЗВ	10,688 мкГн

2.7 Розрахунок гетеродину

Представимо вибрану схему гетеродину на рис. 2.7

Рисунок 2.7 Схема гетеродину

Вихідними даними для розрахунку являються:

- напруга джерела живлення U_Ж=15 В;

- середнє значення параметра h₂₁=50;

- мінімальний струм зворотно-зміщеного колекторного переходу І_0К=5•;

- максимальна температура середовища t_max=40°C.

Вибираючи струм спокою транзистора (при відсутності генерації) І_Е=5 мА і виконаємо розрахунок опору резистора фільтру в ланцюзі живлення по формулі (2.85).

(2.85)

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистору R_Ф=240 Ом.

Визначаємо допустиме відносне значення струму спокою при підвищенні температури середовища від +20°С до t_max по формулі (2.86).

(2.86)

Вибираємо значення R'_Е, яке задовольняє умові (2.87).

(2.87)

Зрівнюємо зі значення R'_Е, приведеним в таблиці 2.11.



Таблиця 2.11

Опір резистора R'_Е, оптимальні з точки зору температурної стабільності.

ІЕ	1.0	3.0	5.0
RЕ	2500	1000	680

Вибираємо величину емітерного резистора R'_Е=680 Ом.

Визначаємо загальний опір ланцюга зміщення транзистора по формулі (2.88).

R_Б=R_Б1+R_Б2=(20ч30)•R'_Е ,(2.88)

R_Б=25•680=1,7•10⁴.

Визначаємо значення струму базового дільника по формулі (2.89).

(2.89)

Розраховуємо опір щільникового ланцюга, утворюючого напругу зміщення транзистора по формулам (2.90), (2.91).

(2.90)

, (2.91)

=8,2191,

Вибравши із ряду номінальних опорів, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R_Б2=8,2 кОм, визначаємо опір R_Б1 по вище приведеній формулі.

Вибираю із ряду номінальних значень опорів, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R_Б1=9,1 кОм.

Блокуючі і роздільні конденсатори слідує вибирати не менше 3 нФ при частотах вище 5 МГц і не менше 47 нФ для більш низьких частот. Виходячи з цього маємо: С_Б=47 нФ, С_БЛ=47 нФ, С₃=47 нФ, С₄=47 нФ.

Визначаємо опір R_Е4 по формулі (2.92).

(2.92)

Де U_СМ - напруга змішувача, В.

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора

Так як величина резистора R_Е3 вибирається рівним R_Е4, отже отримуємо величину резистора R_Е по формулі (2.93).

R_Е= R'_Е- R_Е3- R_Е4, (2.93)

R_Е=680-200-200=280.

Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора

Виходячи із попередніх розрахунків, був виконан вибір змінного конденсатора, який ставиться в вхідному ланцюзі і ланцюгах підсилювача проміжної частоти, тому приймаємо С_Н=7ч240 пФ типу КПЕ-3.

Зведемо отримані дані в таблицю 2.12 при повному розрахунку гетеродину.

Таблиця 2.12

Зведена таблиця

Параметр	Значення
RБ1	9,1 кОм
RБ2	8,2 кОм
RЕ	270 Ом
RФ	240 Ом
RЕ3	200 Ом
RЕ4	200 Ом
СБ	47 нФ
СБЛ	47 нФ
С1	7ч100 пФ
С3	47 нФ
С4	47 нФ
СН	7ч240 пФ



3. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК РОЗРОБКИ ПРИЙМАЧА КХ ДІАПАЗОНУ

Ціль та призначення проектованого пристрою

Радіоприймальний пристрій - це система вузлів і блоків, призначених для виділення корисного радіосигналу з сукупності сигналів що надійшли від прийомної антени електромагнітних коливань, посилення і перетворення сигналів до виду, необхідного для нормальної роботи кінцевих пристроїв.

У даному розділі виконується техніко-економічне обґрунтування розробки приймача короткохвильового діапазону.

3.1 Розрахунок собівартості й ціни приладу

Собівартість являє собою виражені в грошовій формі поточні витрати підприємства, науково-технічних інститутів на виробництво й реалізацію продукції. У ході виробничо-господарської діяльності ці витрати повинні відшкодовуватися за рахунок виручки від продажу.

Використання показників собівартості в практиці, у всіх випадках вимагає забезпечення однаковості витрат, що враховують у її складі. Для забезпечення такої однаковості конкретний склад видатків, відносних на собівартість, регламентується типовим положенням по плануванню, обліку й розрахунку собівартості продукції (робіт, послуг) у промисловості (постанова КМ 19.01.2002м № 27/4248).

Метою обліку собівартості продукції є повне й достовірне визначення фактичних витрат, пов'язаних з розробкою, виробництвом і збутом продукції.

Витрати, що включають у собівартість продукції (робіт, послуг) групуються по наступних елементах:

- матеріальні витрати;

- витрати на оплату праці;

- відрахування на соціальні заходи;

- інші витрати.

3.1.1 Розрахунок матеріальних витрат на розробку виробу

До елемента «Матеріальні витрати» належать витрати на сировину й матеріали.

Розрахунок ведеться по формулі:

, (3.1)

деН_рі - норма витрати і-го матеріалу на одиницю продукції, кг;Y_і - ціна одиниці і-го виду матеріалу, грн./кг; m - кількість видів матеріалу; С_відх - вартість відходів, грн.

Вартість відходів приймається 3 % від вартості матеріалу.Розрахунки приведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1

Розрахунок вартості сировини й матеріалів

Найменування матеріалу	Норма витрати, кг	Ціна за 1 кг, грн	Сума, грн
Припій	0,1	9,50	0,95
Проведення	0,3	0,14	0,04
Лак	0,2	5,00	1,0
Емаль	0,05	7,80	0,39
Фальгований стеклотекстоліт	0,05	20,00	1,00
Каніфоль	0,1	3,00	0,3
Разом	3,68

3.1.2 Аналогічно розраховуються витрати на покупні комплектуючі вироби.

Визначення витрат на покупні комплектуючі вироби приведені в таблиці 3.2.



Таблиця 3.2

Розрахунок вартості покупних комплектуючих виробів

Найменування комплектуючого	Кількість, шт	Ціна за вироб, грн	Сума, грн.
Мікросхеми
К157УН1Б	1	2,0	2,0
К174УН14	1	3,60	3,60
Конденсатори	53	1,30	68,9
Діодний міст	1	10	10,0
Котушки індуктивності	17	5,0	85,0
Резистори	47	1,0	47,0
Перемикачі	1	1,0	1,0
Трансформатор	3	45,0	135,0
Діоди	1	2,0	2,0
Транзистори	12	5,0	60,0
Вилки	2	1,00	2,0
Запобіжник	1	0,25	0,25
Гнізда	1	1,00	1,0
Корпус	1	10,00	10,00
Разом	427,75

3.1.3 Вартість відходів С_відх приймаємо 5% від вартості сировини та матеріалів .