Радиоприемное устройство для приема сигналов типа F3EH

Принимаем С10=33мкФ.

Вычисляем емкость конденсатора С7 низкочастотного фильтра предыскажений

(3.86)

где п=75мкс - постоянная цепи предыскажений;

Rвхсд=485 Ом - входное сопротивление стереодетектора;

Cвхсд0 - входная емкость стереодетектора;

Принимаем С7=370 нФ.

Максимальное изменение постоянной времени цепи коррекции предыскажений при движении потенциометра R8 определяем следующим образом

(3.87)

где Rвхсд=970/2=485 Ом, Свхсд0

Рассчитываем величину Uд0

(3.88)

где U1 - напряжение на контуре L2, C6, U1=0.1В

Определяем угол отсечки токов в режиме отсутствия частотно модулированного сигнала

(3.89)

где Sд=13мА/В - крутизна ВАХ диода.

Определяем величину напряжения на конденсаторе С10

(3.90)

(3.91)

где - максимальная девиация частоты.

Вычисляем максимальное значение Uд1max

 (3.92) Определяем 1min

(3.93)

где R5=R8=10 кОм;

1.6 - поправочный множитель, согласно графику рис.6.4 [4], при Rн=0.5 кОм.

Находим выходное напряжение при максимальном отклонении f от fпч

(3.94)

Рассчитываем напряжение на входе транзистора VT1

(3.95)

Находим коэффициент передачи всей схемы от входа транзистора VT1 до входа СД

(3.96)

Величину емкости С1 найдем по формулам 3.42, 3.43, где Gпосл=1/Rвхсд= Ом;

Принимаем С1=470 пФ.

3.6 Расчет системы АРУ

(3.97)

(3.98)

при q=1(0дБ) - Крегmax=73.71(дБ);

при q=0.1(-20дБ) - Крегmin=13.71(дБ);

Пределы регулировки

(3.99)

Принимая R3=16 кОм определяем коэффициент управления.

(3.100)

(3.101)

(3.102)

Поскольку входное сопротивление операционного усилителя достаточно большая величина (100кОм), то согласно формуле 3.102, Rк должен иметь сопротивление порядка 500 кОм, при этом коэффициент передачи будет иметь огромную величину. Поэтому для предотвращения самовозбуждения амплитудного детектора, шунтируем выход АД сопротивлением R7=Rвхн=300 Ом.

(3.103)

(3.104)

где а=4, b=0.25 - вспомогательные коэффициенты.

Определяем сопротивление делителя R5 задавшись R4=1кОм и Uб0=0.4 В

(3.105)

Принимаем R5 равным 30 кОм.

Емкость С3 найдем по формулам 3.56, 3.57.

Принимаем С3=0.2 мкФ.

Необходимый коэффициент усиления ОУ

(3.106)

Так как кус>1, то будем применять усиленную АРУ. В качестве УПТ примем ОУ типа К104УД1.

Для обеспечения времени замедления работы АРУ выбираем конденсатор

(3.107)

где а=0.1 сек - постоянная времени цепи АРУ.

Выбираем С2=6.2 мкФ.

Сопротивления R1, R2 выбираем из условия обеспечения нужного коэффициента усиления ОУ. Зададимся величиной сопротивления R2=1 кОм, а R1 найдем из следующего соотношения

(3.108)

Дроссели и емкость С1 предназначены для предотвращения возможных обратных связей между каскадами, поэтому, не производя расчета принимаем Др1=Др2=Др3=0.1Гн, С1=0.1мкФ.

3.7 Расчет стереодекодера

Исходя из отсутствия нелиней ных искажений за счет разных сопротивлений нагрузки по переменному и постоянному току, вычисляем величину сопротивления R1

(3.109)

Rн=10 кОм -входное сопротивление усилителя низкой частоты.

Из характеристик выпрямления по известным величинам Uвхд, R2 находим рабочую точку и в ней определяем S=10-2 мА/В, Rд=100 Ом, д=1.

Вычисляем вспомогательные коэффициенты

(3.110)

(3.111)

Из условия отсутствия нелинейных искажений и допустимых частотных на высших частотах модуляции находим допустимую величину емкости конденсатора С1 шунтирующего нагрузку детектора R1

(3.112)

где Сн=10-9Ф входная емкость УНЧ.

(3.113)

где Мв=1.2.

Так же должно выполняться условие

(3.114)

370·10-9>10·10-12

где Сд=1 пФ проходная емкость диода.

Выбираем С1=С2=2 нФ, чтобы она не превышала минимальной из рассчитанных.

Находим коэффициент передачи детектора по напряжению

(3.115)

Определяем величину входного сопротивления детектора

(3.116)

(3.117)

Принимаем Ср=3 мкФ.

3.8 Расчет системы частотной автоподстройки частоты (ЧАП)

Так как в ТЗ на систему ЧАП нам не заданны никакие требования, нам осталось рассчитать только ФНЧ. Он нужен чтобы отфильтровать постоянную составляющую, которая образуется при образовании расхождения между промежуточной частотой полученной и той на которую рассчитан приемник на выходе частотного дискриминатора. Эти расхождения могут возникнуть в результате: нестабильности частоты гетеродина (физически невозможно построить бесконечно стабильные генераторы), нестабильности частоты передатчика, если данная схема используется в автомобильном приемнике то из-за движения автомобиля (Доплеровский эффект)

Полосу ФНЧ можно выбрать из следующего соображения. Нижняя частота спектра нашего сигнала fн=31.5 Гц, нужно чтобы эта частота, как самая низкая из всех возможных не прошла с выхода ЧД на управляемый элемент, иначе, даже при правильной настройке гетеродина приемника, то есть когда ошибка настройки равна 0, контур гетеродина будет постоянно перестраиваться. Возьмем это значение частоты за граничную частоту ФНЧ по уровню -3дБ.

Рассчитаем ФНЧ принципиальная схема которого приведена на рис 3.9

Дроссель в схеме стоит для предотвращения попадания ВЧ составляющей в ЧД.

Выберем R1=105 Ом, его значение нужно выбирать большим, для того чтобы ЧД шунтировался как можно меньше.

Исходя из выбранного R1 находим емкость С1

(3.118)

Выбираем С1=3.3 мкФ.

Дроссель не рассчитываем, принимаем Др1=0.1 Гн.

3.9 Конструктивный расчет

Современные радиоприемные устройства выполняются на печатных платах, часто с применением поверхностного монтажа и бескорпусных элементов. Наиболее ответственными конструктивными элементами являются катушки индуктивности, так как от их исполнения напрямую зависит добротность контуров, а следовательно и полоса пропускания. Поэтому применяют специальные типы намотки, вжигание провода в каркас, покрытие хорошо проводящими материалами и многое другое. Далее сделан расчет цилиндрической экранированной катушки, применяемой во входной цепи, с однослойной сплошной намоткой.

Важную роль играет размещение элементов на плате и трассировка соединений. От этого зависит устойчивость работы, отсутствие паразитных излучений и самовозбуждения. Можно выполнить приемник в виде отдельных экранированных блоков. Кроме всего прочего такое построение облегчает ремонт.

Наиболее важным параметром приемника является надежность. Высокая надежность достигается применением качественных компонентов и качественной сборкой.

Расчет катушки индуктивности.