Реферат: Приёмник переносной радиовещательный ДВСВ диапазон

/>Министерство образования Российской Федерации

Кыштымскийрадиомеханический техникум

Защищено

_____________

Руководитель

_____________

Приёмникрадиовещательный переносной

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Радиоприёмные устройства»

КРМТ 2003 КП 456.023.ПЗ

Нормоконтролёр Руководитель проекта

______В.Н.Гудимова ______Л.Н.Беспалова

__________________ ___________________

Разработал студент

группы 353-Р

___Стретинский П. В.

___________________

/>Содержание

1 Введение 5

2 Предварительный расчет схемыприемника 7

2.1 Выбор и обоснование структурной схемы приемника 7

2.2 Выбор и обоснование элементной базыприемника 8

2.3 Выбор типа транзистора для ВЧтракта 8

2.4 Расчет НЧ параметров транзистора 8

2.5 Расчет ВЧ параметровтранзистора 9

2.6 Выбор числа поддиапазонов и ихграниц 10

2.7 Выбор блока переменных конденсаторов 11

2.8 Проверка перекрытиядиапазонов 11

2.9 Распределение неравномерности усиления по частотнымтрактам приемника 12

2.10 Определение основных параметров избирательной системытракта радиочастоты 12

2.11 Определение эквивалентной добротности и числаконтуров тракта промежуточнойчастоты 18

2.12 Определение числа каскадов ВЧ тракта 20

2.13 предварительный расчетАРУ 23

2.14 Эскизный расчет тракта низкойчастоты 23

2.15 Результаты предварительногорасчета 25

3 Выбор и обоснование принципиальной схемыприемника 26

4 Электрический расчет каскадовприемника 27

5 Описание конструкцииприемника 31

6Заключение 32

7 Список литературы 33

/> 1 Введение

Телевидение извуковое радиовещание – самые массовые средства информации.

Телевидение(ТВ) и звуковое радиовещание (ЗВ) стали теперь самыми популярными иэффективными средствами массовой информации. Если говорить об электронном имногострочном ТВ, то оно начало распространяться со второй половины 30-х годов(1936 г. – США, Англия, 1938 г.– Франция, СССР). В нашей стране оно стало приобретатьпо-настоящему широкий размах со второй половины 50-х годов. Радиовещаниезародилось примерно на 15 лет раньше многострочного ТВ–после окончания первоймировой войны. Первая вещательная станция заработала в России в 1922 г.

За прошедшиегоды в нашей стране создана уникальная по своим масштабам и возможностямраспределительная передающая сеть ТВ и ЗВ. В этой сети сегодня работает около12000 телевизионных передатчиков мощностью от 1Вт до 50кВт и около 1700радиовещательных передатчиков различных диапазонов и мощности–от десятков ваттдо 2МВт.

Для раздачи постране на передатчики Федеральных, межрегиональных и региональных программ ТВ иЗВ используется орбитальная группировка из десяти спутников связи и более100000 км наземных радиолинейных линий связи.

С помощьюраспределительной сети осуществляется пятизоновое вещание формируемых в МосквеФедеральных программ ТВ и ТЗ. Это позволяет их доводить в удобное длянаселение время суток по всей территории России, занимающей 10 часовых поясов.В настоящее время одну программу ТВ могут смотреть до 98,9% населения, двепрограммы – до 96,5% и три и более программы – до 60% населения. Аналогичнымспособом обеспечивается высокий процент охвата населения основными программамиЗВ.

Для ТВ сначалабыло выделено 12 каналов в метровом диапазоне, но вскоре этот частотный спектрбыл исчерпан и, потребовалось освоение дециметровых волн, без чего былоневозможно увеличение числа передаваемых программ. Происходящие изменение вполитической и экономической жизни России приводят к появлению, как в центре,так и в регионах негосударственных телевизионных компаний, и для выделения имТВ каналов требуется освоение всё более высоких участков спектра. Но в такойпуть увеличения числа ТВ программ не безграничен. Поэтому во многих случаяхрешать проблему многопрограммности целесообразно с помощью сетей кабельноготелевидения, а также спутниковых систем непосредственного телевизионноговещания.

Болееэффективное использование спектра средствами ТВ и ЗВ, что даёт возможностьувеличить число передающих средств в том же частотном пространстве.

Многиедействующие ныне передающие средства ТВ и ЗВ морально устарели и нуждаются, доих замены, в модернизации. В ходе её предстоит на основе новых технологийупрощать принципиальные схемы, повышать КПД энергоёмких каскадов, повышатьстепень автоматизации передающих средств. Огромные возможности повышенияэффективности передающей сети заложены во внедрении уже известных методовпередачи значительных потоков дополнительной информации одновременно с передачейосновных программ ТВ и ЗВ.

Большиеперспективы открывают цифровые методы формирова/>ния, обработки и передачисигналов как ТВ, так и ЗВ.

В настоящее времяу нас и за рубежом интенсивно ведутся исследование по созданию систем ТВповышенного качества и телевидения высокой точности (ТВ ВЧ). Отечественныеспециалисты вносят существенный вклад в эти работы. Так, ими разработанаконцепция ТВ ВЧ-6-7-8, реализация которой позволяет передавать сигналы ТВ ВЧпо обычным каналам с полосой пропускания 6,7 и 8мГц. Эти методы позволяют существенноэкономить частотный спектр.

Звуковоерадиовещание в нашей стране многие десятилетия велось в диапазонах длинных,средних и коротких волн с помощью передатчиков достаточно большой мощности–вдесятки, сотни киловатт и даже 1–2МВт. Это позволило доводить программу донаселения, проживающего на больших удалениях от передающих центров ирадиостанций. Однако работа в этих диапазонах не может обеспечить вещание высокогокачества. Для высококачественного УКВ ЧМ вещания в нашей стране был выделендиапазон 66…74МГц, причём для стереофонических передач в этом диапазоне применяетсяполярная модуляция. В последующее время в России стал осваиваться также европейскийдиапазон 88…108МГц, но только на усечённом участке 100…108МГц. Работа УКВ ЧМстанций только в диапазоне 66…74МГц была вызвана тем, что международныйдиапазон до 100МГц использовался в СССР для ТВ, а более высокочастотныйучасток–другими ведомствами. Сейчас это положение начинает медленно, но исправляться– международные вещательные диапазоны начинают освобождаться от других служб.Сказанное в отношении УКВ ЧМ вещания в полной мере может быть отнесено и к ТВ.

С образованиемСНГ возникла необходимость учитывать возможное мешающее действие российскихсетей ЗВ на сети регионов, ставшим зарубежными. В связи с этим рассматриваютсяновые подходы к планированию сетей, изучается целесообразность перехода на сетис использованием передатчиков небольшой мощности там, где это оправданотехнически и экономически.

Приведённые примерысвидетельствует о том, что имеются большие резервы для повышения качества имногопрограммности телевизионного и звукового вещания, эффективностииспользования частотного спектра.
/>3 Выбор иобоснование принципиальной схемы

Разбивкана поддиапазоны не производится, так как Кд=Fmax/Fmin=285/148=1.93. ЕслиКд=2-3, то разбивка не нужна. Растяжка не нужна, так как коэффициент перекрытиярасчетный меньше заданного. Избирательность по соседним каналам обеспечиваетсяв избирательной системе путем улучшения добротности и увеличения добротности иувеличением промежуточной частоты. Между входной цепью и антенной емкостнаясвязь, так как она обеспечивает наибольшее постоянство коэффициента передачи.Между входной цепью и первым каскадом индуктивно емкостная связь, так как онаобеспечивает наибольшее постоянство коэффициента связи. Преобразователь частотывыполнен по схеме с совмещенным гетеродином. Преобразователь частоты служитдля: преобразования несущей частоты входного радиосигнала в промежуточную;обеспечения избирательности по соседнему каналу; обеспечения усиления полезногосигнал на промежуточной частоте. Избирательность по соседнему каналу частичнообеспечивается во входной цепи, а в основном в избирательной системе, путемулучшения ее добротности при полосе пропускания равной 6,3КГц. Основноеусиление сигнала происходит в каскадах усилителя промежуточной частоты. УПЧстроят на ВЧ транзисторах, по схеме с ОЭ. Каскодные схемы УПЧ применяют дляповышения коэффициента усиления и стабильности каскадов. Для улучшениястабильности усиления на базу первого широкополосного каскада подаетсянапряжение автоматической регулировки усиления. В каскадах УПЧ для стабилизациирежима работы применяют цепи нейтрализации. В схеме использован амплитудныйдетектор, так как приемник ловит АМ сигнал. Детектор предназначен для получениятока или напряжения меняющегося по закону модуляции. Предварительный УНЧпредназначен для усиления сигнала низкой частоты, и отфильтровывания от негопомех. В ПУНЧ транзисторы работают в режиме класса А, так как в этом режимевысокая помехозащищенность. Усилитель низкой частоты трехкаскадный онивыполнены на n-p-n транзисторах по схеме с общим эмиттером. Нагрузкой первого ивторого каскада являются последующие каскады. Нагрузкой третьего каскадаявляется согласующий трансформатор. Выходной каскад выполнен на транзисторахVT8, VT9 по двухтактной схеме нагружен на трансформатор Т2 и работает в режимекласса В.Необходимое начальное смещение на базы транзисторов VT8, VT9 подается резистора R24 за счет эмиттерного тока транзистора VТ5. Два последних каскадаУНЧ охвачены глубокой отрицательной обратной связью. Для коррекции частотнойхарактеристики УНЧ в области верхних звуковых частот применены конденсаторы С34, С31. На входе второго каскада ПУНЧ ставится регулятор тембра верхнихзвуковых частот, состоящий из С19, R11.

/>2 Предварительный расчёт структурной схемы приёмника

2.1 Выбор и обоснование структурной схемы приёмника

В наше время приёмники собранные по схеме прямого усиления практически не применяются в связи с большими недостатками этого типа построения приёмников. Один из наиболее серьёзных недостатков то, что структурная схема прямого усиления имеет низкую чувствительность так как на высокой несущей частоте невозможно обеспечить высокий коэффициент усиления, схема же супергетеродинного типа обеспечивает высокую чувствительность так как основное усиление происходит в каскадах УПЧ на неменяющейся при перестройки приёмника промежуточной частоте при сколь угодно большом числе каскадов УПЧ с высоким коэффициентом усиления.

Схема прямого усиления имеет слабую избирательность так как на высокой несущей частоте невозможно обеспечить хорошую добротность и узкую полосу пропускания входной цепи, эти недостатки практически исключают возможность применения этой схемы в ДВ и СВ диапазоне так как

где fПР – промежуточная частота приёмника;<sub/>

fНЕС – несущая частота приёмника;

Q - добротность

поэтому с увеличением несущей частоты возрастает полоса пропускания, ухудшается избирательность. Схема супергетеродинного типа имеет высокую избирательность так как основная избирательность по соседнему каналу обеспечивается в избирательной системе имеющей хорошую добротность, узкую полосу пропускания и прямоугольность резонансной характеристики.

Так же схема супергетеродинного типа обладает более высокой помехоустойчивостью отношением сигнал/шум, а значит лучшее качество воспроизведения, так как в этой схеме усиление ведётся по трём частотным трактам (радио, промежуточной и звуковой частоты) в результате уменьшаются паразитные помехи.

В соответствии стехническим заданием и выше перечисленным причинами приёмник следует собиратьпо схеме супергетеродинного типа.

2.2 Выбор и обоснование элементной базы проектируемого приёмника

Современноесостояние транзисторной техники позволяет применить транзисторы во всехкаскадах приемников без ухудшений качества его работы. Для обеспечениянаилучших показателей усилительных устройств, целесообразно применятьтранзисторы с наибольшим коэффициентом передачи тока и коэффициента частотногоиспользования меньше 0,3.

2.3Выбор типа транзистора для ВЧ тракта

Исходныеданные: Частота f, напряжение питания Uкэ.

Выбираютранзистор в соответствии с заданным частотным диапазоном и напряжениемпитания. Я выбираю транзистор ГТ309Б типа р-n-р. Егоэлектрические параметры (таблица 2.3).

Таблица2.3

Тип Электро проводимости

В режиме

усиления

h11 Ом

hh22

ммкс\м

hh21э

ООм

ffгр,

МГц

CСк

ппф

пс

rrб,

ООм

||B|

Технология

изготовления

UUкэ

Iэ, мА

Рp-n-p 5 5 338 5 1100 110 110 5500 550

диффузионный

Շ- постояннаявремени цепи ООС.

Շ= rб* Cк;

rб =Շ/Cк;

|В|модуль коэффициента передачи тока на частоте f.

γ=fmax.раб/fгран=1,605/30=0,0535

2.4Расчет НЧ усилительных параметров транзистора

Исходныеданные:

Напряжениебаза коллектор Uбк=5 В;

Токколлектора Iк=5 мА;

h11б=38 Ом;

h21э=100 Ом;

/>h22б=5 мкСим;

Сопротивлениебазы транзистора rб=50 Ом;

/>Емкость перехода Ск=10 пф;

|B|=6;

Расчет:

Крутизнахарактеристики:

So=1000/ h11б=1000/38=26 мА/В;

Входнаяпроводимость:

g=(100*10-3)/( h11б(1+ h21э))= (100*10-3 )/(38*(1+200))=0,26*10-3 Сим;

Проводимостьобратной связи:

Gос= h22б=5*10-6 Сим;

Выходнаяпроводимость:

gi= h22б*(1+ rб* So*10-3)= 5*10-6*(1+200*26*10-3)=18*10-6мкСим;

Постояннаявремени:

Շ=(rб*Ск)/(2*π*m*|B|*f* h11б* Ск)=

=(500)/(1,6*6,28*6*10*38*10)=0,0021мкс;

2.5 РасчетВЧ параметров транзистора

Определитьвысокочастотные параметры транзистора на частоте 465КГц, ток коллектора 5мА.

Исходныеданные:

Напряжениебаза коллектор Uбк=5В;

Токколлектора Iк=5мА;

Крутизнахарактеристики So=26 мА/В;

Входнаяпроводимость g=0,26*10-3 Сим;

Выходнаяпроводимость gi=18*10-6 мкСим;

Постояннаявремени Շ=0,0021мкс;

rб=50 Ом;

Ск=10 пф;

Fo=465КГц;

Расчет:

Определениевспомогательных коэффициентов:

Н= So* rб*10-3=26*50*10-3=1,3;

Ф= (So* rб* Ск*10-9)/Շ=(26*50*10)/(0,0021)*10-9=6,19*10-3Сим;

Б=(Շ/ rб)*(1-g* rб)*10-6=(0,0021/50)*(1-0,26*10-3*50)*10-6=20 пФ;

υ=2*π*fo*Շ=2*3,14*0,465*0,0021=0,006;

Входноесопротивление:

gвх=g+ υ2/ rб=0,26+(0,006/50)=0,21*10-3Сим;

Rвх=1/ gвх=1/(0,0021)=4761 Ом;

Выходное сопротивление:

gвых= gi+ υ2/Ф=5*10-6 +0,0062*6,19*10-3=25*10-7Сим;

Rвых=1/ gвых=1/(25*10-7)=188*103Ом;

Входная емкость:

Свх=Б=20 пФ;

Выходная емкость:

Свых=Ск(1+Н)=10*(1+1,3)=23 пФ;

Крутизна характеристики:

S=So= 26 мА/В;

2.6 Выбор числа поддиапазонов и их границ

Исходныеданные: fmax= 285 КГц ; fmin= 148КГц (ДВ)

fmax=1605 КГц ; fmin= 525 КГц (СВ)

Согласнотехническим требованиям коэффициент поддиапазона КПД≤ 3.

Проверяетсякоэффициент перекрытия поддиапазона КД поформуле:

/> (2.1)

/> (ДВ)

/> (СВ)

Так как /> /> заданногопо техническим услов/>иям (1,93 < 3), то разбивка на поддиапазоны не производится.

Дляобеспечения перекрытия данных поддиапазонов при изменении напряжения питания,изменении температуры и т.д., необходимо раздвинуть крайние частоты поддиапазоновна 1÷3%. Поэтому определяют крайние частоты перекрытием для каждогоподдиапазона.

Крайниечастоты каждого поддиапазона /> определяютсяпо формуле:/>

/> (2.2)

/> (ДВ)

/> (СВ)

Коэффициентподдиапазона /> с перекрытие:

/> (2.3)

/> (ДВ)

/> (СВ)

2.7 Выбор блока переменных конденсаторов

Дляпроектируемого приемника ориентируясь на минимальную частоту рабочего диапазонаfmin=148КГц, я выбираю КПЕ с параметрами:

Сmin=25пФ Сmax=750пФ. для

Емкостьпостроечного конденсатора: Сподстр.=2÷8пФ.

Маркаблока – «Сириус-5».

2.8 Проверка перекрытия диапазонов

Провестипроверку перекрытия выбранным КПЕ заданного диапазона.

Исходныеданные:

коэффициентподдиапазона с запасом К1ПД = 1,92; (ДВ)

К1ПД= 3,05; (СВ)

КПЕ: Сmin = 25 пФ; С max = 750 пФ (ДВ)

С min = 15 пФ; С max = 500 пФ (СВ)

Эквивалентнаяёмкость схемы />:

/> (2.4)

/> пФ (ДВ)

/> пФ (СВ)

Вычисляемдействительную ёмкость схемы Ссх:

Ссх = СМ +СL +СВН (2.5)

где СМ– ёмкость монтажа;

СL – ёмкость катушки;

СВН – вносимая ёмкость.

/>Ссх =15+20+0 = 35 пФ (ДВ)

Ссх = 10+10+0 = 20 пФ (СВ)

так как />> Ссх КПЕвыбран правильно.

Определяетсядополнительная ёмкость Сдоб, которую необходимо включить в контурдля обеспечения заданного перекрытия:

/> Сдоб = /> (2.6)

Сдоб = 164 – 35 = 129 пФ (ДВ)

Сдоб = 27,06 – 20 = 7,06 пФ (СВ)

Эквивалентнаяёмкость контура входной цепи Сэ:

Сэ=(Cmin+C’cx)÷(Cmax+C’cx) (2.7)

Сэ =(12+164)÷(450+164)=176÷614 пФ (ДВ)

Сэ =(10+27,06)÷(250+27,06)=37,06÷277.06пФ (СВ)

В качестведобавочной ёмкости выбираю подстроечный конденсатор КПК с изменением ёмкости от10 до 90 пФ.

2.9 Распределение неравномерности усиления по частотным трактам приёмника

Для ДВ и СВ.

Трактрадиочастоты - 3 Дб

Избирательнаясистема — 3 Дб

Тракт УПЧ - 2 Дб

Тракт УЗЧ - 2 Дб

2.9.1 Расчёт полосы пропускания приёмника

Исходныеданные: Верхняя частота F = 4 КГц

П = 2 F (2.8)

П = 8 КГц

2.10 Определение основных параметров избирательной системы тракта радиочастоты

Исходные данные:

крайние частоты поддиапазона:

/>= 145,04 – 290,7 КГц; (ДВ)

/>= 514,5 – 1637,1 КГц; (СВ)

избирательность по зеркальному каналу:

/> (1,41 раза); (ДВ)

/> (2,126 раз); (СВ)

/>полоса пропускания — П = 8 кГц;

ослабление на краях полосы тракта радиочастоты:

/> дБ (1,41 раза); (ДВ)

/> дБ (2,126 раза); (ДВ)

конструктивное качество контуров:

QК = 90÷140; (ДВ)

QК = 110÷160; (СВ)

промежуточная частота – fПР = 465 кГц;

расстройка,при которой заданна избирательность по соседнему каналу –

/> кГц;

избирательностьна промежуточной частоте /> дБ (19,9раз).

Задаюсьориентировочным числом одиночных контуров тракта пс = 1.

Необходимаядобротность контуров QП, обеспечивающая заданное ослаблениена краях полосы:

/> (2.9)

/> (ДВ)

/> (СВ)

Необходимаядобротность контуров Qи, обеспечивающая заданную избирательностьпо зеркальному каналу так как частота гетеродина принимается выше частотысигнала:

/> (2.10)

где /> — зеркальная частота.

/> (2.11)

/> кГц (ДВ)

/> кГц (СВ)

/> (ДВ)

/> (СВ)

/>Принимая коэффициентшунтирования /> определяется эквивалентнаяконструктивная добротность контура:

QЭК = />QК (2.12)

QЭК = 45 (ДВ)

QЭК = 55 (СВ)

Так как в ДВQИ = 0,5 < Qп = 16,7 < Qэк = 45 товариант (а).

СВ QИ =3,8 < Qэк= 118,7 < Qп = 55 то вариант (б).

QИ< Qп < Qэк в этом случае эквивалентнуюдобротность контуров Qэ макс необходимопринять равной или немного больше Qи, но небольше Qп.

QИ <Qэк< Qп в этом случае эквивалентную добротностьконтуров Qэ макс необходимо принять равнойили немного больше Qи, но не больше Qэк.

В вариантах(а) и (б) контуры с принятым Qэ обеспечиваетодновременно заданные ослабление на краях полосы пропускания меньше заданного /> и избирательность позеркальному каналу лучше заданной />приэтом можно принять число контуров равное nc.

Принимаемчисло контуров nc=1

с качеством (ДВ)Qэ макс=1; (СВ) Qэмакс=4.

Определяетсяэквивалентная добротность контура />на нижнейчастоте диапазона:

/> (2.12)

где /> — эквивалентное затуханиеконтура на верхней частоте диапазона.

/> (ДВ)

/> (СВ)

/> (2.13)

где /> - конструктивное затуханиеконтура.

/> (ДВ)

/> (СВ)

/> (2.14)

где /> - эквивалентное затуханиеконтура на нижней частоте диапазона;

/> - входное (выходное)сопротивление электронного прибора соответственно на максимальной и минимальнойчастотах поддиапазона.

/> (ДВ)

/> (СВ)

/> (2.15)

/> (ДВ)

/> (СВ)

Так как Qэmin = 2,5 < QП = 18,02, (ДВ)

Qэ min = 12,3< QП = 120,2, (СВ)

расчётпроизведён правильно и окончательно принимается:

Для ДВ пс= 1; Qэ min = 2,5; Qэ max = 18,02.

ДВ пс= 1; Qэ min = 12,3; Qэ max = 120,2.

/>Для крайних точекподдиапазона />; /> определяется:

2.10.1 Вспомогательные коэффициенты

/> (2.16)

/> (ДВ)

/> (СВ)

/> (2.17)

/> (ДВ)

/> /> (СВ)

/> (2.18)

/> (ДВ)

/> (СВ)

/> (2.19)

/> (ДВ)

/> (СВ)

2.10.2 Зеркальные частоты

/> (2.20)

/> (ДВ)

/> (СВ)

/> (ДВ)

/> (СВ)

2.10.3 Избирательность по соседнему каналу/> начастоте />

/> (2.21)

/> (3,9 дБ) (ДВ)

/> (4,9 дБ) (СВ)

на частоте />:

/>/> (2.22)

/> (0,3дБ)/> (ДВ)

/> (0,6дБ) (СВ)

2.10.4Ослабление на краях полосы />

/> (2.23)

/> (0,6дБ) (ДВ)

/> (0,9дБ) (СВ)

/> (2.24)

/> (0,4дБ) (ДВ)

/> (0,1дБ) (СВ)

Исходныеданные выполнены;

2.10.5 Избирательность по зеркальному каналу

/> (2.25)

/> (49,19дБ) (ДВ)

/> (44,2дБ) (СВ)

/> (2.26)

/> (62,6 дБ) (ДВ)

/> (58,7 дБ) (СВ)

так какδзмин>δзмакс=δз, исходные данные выполнены.

Избирательностьна промежуточной частоте/>:

/> (2.27)

/> (47,3 дБ) (ДВ)

/> (28 дБ) (СВ)

Так какδпр=<25дБ, то во входной цепи не применяется запирающий фильтр.

2.11Определение Эквивалентной добротности и числа контуров тракта промежуточнойчастоты

2.11.1 Ориентировочныйвыбор избирательной системы

Так как при Se≥26 дБ

П≥7 кГц,То применяется ФСС.

2.11.2 Использование фильтров сосредоточенной селекции

Исходныеданные:

Промежуточнаячастота fпр=465КГц;

Полосапропускания — П = 8 кГц;/>

Ослабление накрая полосы пропускания ДВ δп = 2,9дБ СВ δп = 6,6дБ;

Избирательностьпо соседнему каналу δе = 32дБ;

Конструктивноекачество контура ДВ Qк=90 и СВ Qк=110;

Расстройка, прикоторой задана избирательность ∆fc=±10КГц;

Задаёмсячислом ФСС nпр=1

Ослабление накраях пропускания и изберательность по соседнему каналу которые долженобеспечить один ФСС:

δфп=δп/ nпр; />(2.28)

δфп=5,5/1=5,5дБ; (ДВ)

δфп=6,6/1=6,6дБ; (СВ)

δфс=δс/ nпр=32/1=32 дБ (2,29)

Относительнаярасстройка на границе полосы пропускания :

an=0,8

Ширинарасчётной полосы пропускания ФСС Пр:

Пр=П/an=8/0,8=10кГц

Необходимая добротностьконтуров ФСС Qn:

Qн=/>; (2.30)

Qн=/>

Для ДВ Qн=131<Qк=140

СВ Qн=131<Qк=160

Расчёт можнопродолжать.

Величинаотносительной расстройки:

а) На краяхполосы пропускания УПЧ

an=П/Пр=8/10=0,8; (2,31)

б) Длясоседнего канала

ac=2∆fс/Пр=20/10=2 (2,32)

Величина обобщённого затухания:

β=2fпр/Qк*Пр (2,33)

β=2*465/140*10=0,6 (ДВ)

β=2*465/160*10=0,6 (СВ)

Отыскиваетсяточка 1 и 2 δс1=9 дБ δn1=1,2

Число звеньевФСС для обеспечения избирательности по соседнему каналу определяется по графику(рис. 2.2).

nи=δфс/δс1=32/9=3.5 (2,33)

nи=4.

Число звеньевФСС обеспечивающие ослабление на краях пропускания

nn=δфп δn1 (2,34)

nn=5,5/1,2=4,5 (ДВ)

nn=6,6/1,2=5,5 (СВ)

Так как nn=4,5>nи=4 (ДВ)

nn=5,5>nи=4 (СВ)

то расчётпроизводится правильно и можно принять:

nф=4= nи с β=0,6

Ослаблениекраях полосы пропускания УПЧ

δп=nр*δn1=4*12=4.8дБ (2,35)

Избирательностьпо соседнему каналу

δс=nф*δс1=4*9=36дБ (2,36)

Заданныеисходные данные выполнены.

2.12Определение числа каскадов ВЧ тракта

Выбор типадетектора и его электронного прибора

/>Выбираю диод Д9Г спараметрами:

Граничнаячастота – 40 МГц;

Максимальнодопустимое обратное напряжение – 30 В;

Прямой ток – 10мА;

Обратный ток –800 мкА;

Тип детектора:диодный(квадратичный);

Амплитуданапряжения на входе Uдвх=3 В;

Коэффициентпередачи Кд=0,7.

2.12.1 Параметрыдетектора

Uдвх=Кд*m*U2 (2.37)

Uдвх=0,7*0,3*32=1,86В

2.12.2 Определениетребуемого усиления до детектора

Исходныеданные:

Действующаявысота магнитной антенны hд=2см;

Амплитуданапряжения на входе Uдвх=3 В;

Чувствительностьприемника ДВ Е=1,3мВ/м;

СВ Е=1 мВ/м;

Эквивалентнаядобротность контура ДВ Qэ=18,02

СВ Qэ=60

Коэффициентшунтирования контура ψ=0,5

Эквивалентнаядобротность контура ДВ Сэ мин=176

СВ Сэ мин=37

Максимальнаячастота поддиапазона ДВ f‘макс=290,7

СВ f‘макс=1637,1

ТранзисторГТ309Б имеет входное сопротивление на рабочей

частоте Rвх=4,8 кОм

2.12.2.1 Коэффициент включения транзистора м контурмагнитной антенны

m2=/> (2.38)

m2=/> (ДВ)

m2=/> (СВ)

2.12.2.2Амплитуда напряжения на входе транзистора

Umв=EhдQэm2 (2.39)

Umв=1300*0,02*18,02*0,65=304,/>5мкВ (ДВ)

Umв=1000*0,02*60*0,39=468,0мкВ (СВ)

2.12.3 Определениечисла и типа усилительных каскадов до детектора

Для определениячисла каскадов до детектора необходимо задаться реальным коэффициентом передачивходной цепи Квц

ДВ Qэ=25 Квц=3

СВ Qэ=70 Квц=6

Исходныеданные:

Крайние частотыподдиапазона ДВ f’=(290,7-145,04) КГц;

СВ f’=(1637,1-514,5)КГц;

Промежуточнаячастота fпр=465КГц;

Требуемоеусиление о детектора ДВ К’m=14778,3

СВ К’m=9615,3

Число контуровтракта УРЧ nc=1;

Число фильтровтракта УПЧ nпр=3;

Параметрытранзистора КТ309Б на рабочей частоте: S=26mA/B; Uк=5В:Iэ=5мА Ск=10пФ.

2.12.3.1 Т.к.число контуров тракта радио частоты nс=1,то каскад урч не ставится

2.12.3.2 Максимальныйустойчивый коэффициент усиления каскада УПЧ на транзисторе без применениянейтрализации

/> (2,40)

Каскадпреобразователя частоты

/> (2,41)

/>=18,8 (ДВ)

/>=7,9 (СВ)

2.12.3.3Предварительно принимаем

число каскадовтракта радиочастоты Nурч=nc-1=0

число каскадовтракта промежуточной частоты Nупч=3-1=2

2.12.3.4Общее усиление до детектора

Кобщ=Кпр*Купчnпр -1 (2.42)

Кобщ=18.8*14.83-1=278.24 (ДВ)

Кобщ=7,9*14.83-1=117 (СВ)

2.12.3.5Т.к. Кобщ<K’т (ДВ)

Кобщ<K’т (СВ)

То технические условия не выполняются, необходимо добавитьодин каскад апериодического усиления на промежуточной частоте.

Принимается число каскадов Nурч=0; Nупч=2+1(апер)

Кобщ=18.8*14.84-1=60945,6 (ДВ)

Кобщ=7,9*14.84-1=25610 (СВ)

Условиевыполняется.

2.13Предварительный расчет АРУ

Исходныеданные:

ЭффективностьАРУ:

Изменениевходного напряжения а=36дБ(63 раза);

/>Изменение выходногонапряжения р=8дБ(2,5 Раза);

2.13.1 Требуемоеизменение коэффициента приемника под действием АРУ

Лm=63/2.51=25,2 (2,43)

2.13.2 Принимаяво внимание, что все регулируемые каскады будут одинаковые по схеме и типамламп, определяется необходимое их число:

Nару=1gЛm/1gЛ1=1g25,2/10=1,4 (2,44)

Принимаю числорегулируемы каскадов Nару=1 и будет осуществляться регулировка в каскадах УПЧ.

2.14 Эскизныйрасчёт тракта низкой частоты

2.14.1Выбор типа электродинамического громкоговорителя

Исходныеданные в соответствии с техническим заданием:

Номинальнаявыходная мощность РВЫХ = 0,1 Вт

Диапазонвоспроизводимых частот от />= 130 – 4000Гц

Я выбираюдинамическую головку типа 1 ГД – 28:

Номинальнаямощность, 1 Вт

Диапазон воспроизводимыхчастот, Гц 100 – 10000

Полноесопротивление звуковой катушки, Ом 6

Габаритныеразмеры, мм 147 х 98 х42

Масса,Г 200

2.14.2 Выбортипа схемы транзисторов для усилителей мощности

Так каквыходная мощность Р=0,1Вт, то трансформаторный усилитель мощности натранзисторах типа П302 в режиме класса А, В.

h21э=60-150; Uкэ=15 В; Iк макс=0,3А

Мощностьрассеяния на один транзистор

Рк=0,4*P’н/ηт*ξ2 (2,45)

Рк=0,4*0,35/0,7*0,82=0,25

Ек<(0,3)*Ек макс=8,1

2.14.3 Выбортранзисторов для предварительных каскадов УНЧ Для каскадов ПУНЧ выбираютранзисторы

2.14.4Эскизный расчет усилителя мощности

Исходныеданные:

Номинальнаявыходная мощность 3Вт;

КПД выходноготрансформатора 0,7;

Коэффициентиспользования коллекторного напряжения ξ =0,9;

Выходноенапряжение детектора Uдвых=3В;

Коэффициентпередачи детектора ДВ Кд=1,92;

СВ Кд=3,05;

Входноесопротивление каскада УПЧ – 4,7Ком

Предельно допустимое напряжение коллектора для выбранноготранзистора Ек=0,3*Екмакс=8,1 В;

Амплитуда токаколлектора оконечного каскада:

Iмк/> (2.46)

Iмк/>

Iмк=0,98 А<Iкmax=2А;

Амплитуда токабазы оконечного каскада:

Imб=Imк/Вmin (2.47)

Imб=0,98/50=2мА

Постояннаясоставляющая тока коллектора:

Io=Imk/π (2.48)

Io=0,98/3.14=31мА

Выбираетсясхема квадратичного детектора, работающего режиме малых напряжений, длякоторого:

Rн=2Rвхупч*Кд (2.49)

Rн=2*4,7*1,92=18 Ком (ДВ)

Rн=2*4,7*3,05=28 Ком (СВ)

Амплитуда токабазы при работе детектора:

I’mб=Uдвых/2Rн (2.50)

I’mб=3/2*18=8,3*10-3мА (ДВ)

I’mб=3/2*28=5,3*10-2мА (СВ)

Требуемоеусиление по току:

КiТ= Imб/ I’mб (2.51)

КiТ=2/(8,3*10-3)=24096 (ДВ)

КiТ=2/(5,3*10-2)=37735 (СВ)

Требуемоеусиление c запасом:

КiТЗ=1,5* КiТ (2.52)

КiТЗ=1,5*24096=36144 (ДВ)

КiТЗ=1,5*37735=56602 (ДВ)

Выбирается дляПУНЧ транзистор КТ501А;

Необходимоечисло каскадов предварительного усиления:

Nунч=lg КiТЗ/ lg Вmin (2.53)

Nунч=4,38/1,6=2,7 (ДВ)

Nунч=4,57/1,6=2,8 (СВ)

Полученнаявеличина округляется до большего целого числа Nунч=3.

/>2.15 Предварительныйрасчёт источников питания

Исходные данные

Ек=8; Iк1=Ik2=Ik4=0,3А; Ik3=15мА: t=3 часа

2.15.1 Ориентировочная мощность потребляемая отисточников питании энергия

Ро=Р1=Ек*n+1*Ikn (2.54)

Po=(3+3+3+3+15)*10-3=0,216Вт

2.15.2 Требуемая мощность с запасом

Рт=1,5*Ро (2,55)

Рт=1,5*0,216=0,324 Вт

2.15.3 Номинальная сила тока

Iном=Pт/Ек (2,56)

Iном=324/8=40,5 мА

2.15.4 Требуемая ёмкость источника питания

W=Iном*tр (2,57)

W=0,0405*3=0,12 Ач

2.15.5 Тип источника питания

Выбран 5ЦНК-0,2. Емкость 0,2 Ач. Ток 65 мА. НапряжениемЕ=5-7 В

4 Электрический расчёт каскадов приёмника

4.1 Расчётвходной цепи

Исходныеданные:

рабочийдиапазон частот – />= 145,04 – 290,7КГц;

пределыизменения ёмкости — С min — С max = 25 — 750 пФ

средниезначения эквивалентных параметров антенны – RА = 25 Ом, САср=150 пФ;

эквивалентнаядобротность – 25;

промежуточнаячастота – 465 кГц;

полосапропускания – 8 кГц.

Ёмкость контурас учётом влияния антенны:

/> (4.1)

/> пФ

/> (4.2)

где /> (4.3)/>

/> кГц

/> пФ

/> (4.4)/>

/> пФ

Проверяетсякоэффициент поддиапазона />:

/> (4.5)

чтосоответствует заданному />

Определяетсяиндуктивность катушки контура L:

/> (4.6)

/>16 мкГн

Сопротивлениепотерь/>:

/> (4.7)

где /> - удельное сопротивление;

QK – добротность контура.

/> Ом

Необходимаявеличена собственной добротности контура />:

/> (4.8)

Полученнаявеличина конструктивно выполнима. Принимается />

Определяетсясопротивление потерь контура. Для этого рассчитывается характеристика контура:

/> (4.9)

/> Ом

Коэффициентпередачи в трёх точках поддиапазона

на /> /> (4.10)

на /> /> (4.11)

на /> /> (4.12)

где/>/> (4.13)

на /> />

Коэффициентнеравномерности передачи напряжения

/> (4.14)

чтосоответствует условию: />.

Резонанснаяхарактеристика входной цепи рассчитывается как зависимость коэффициентапередачи от расстройки />

/> (4.15)

где /> 0,1,2,3,…,10 кГц;

f -частота, на которой коэффициент передачи имеет значение КВЦ.

Резонанснаяхарактеристика входного устройства на частотах /> и/>

При />

/> (4.16)

При />

/> /> (4.17)

/> /> (3,4 дб)

6 Заключение

Спроектированныйв процессе курсовой работы радиоприемник имеет следующие техническиепреимущества: данный радиоприемник собран на отечественных элементах, чтообеспечивает быструю находку элемента вышедшего из строя; радиоприемник собранна транзисторах, что увеличивает его срок службы; отечественные элементы меньшезападных аналоговых элементов «боятся» скачков напряжения, что удлиняет срокслужбы радиоприемнику.

Всеэлементы, которые, используются в РПУ, необходимы, так как без какого-либоэлемента схема изменит, свои параметры и на выходе получится искаженныйсигнал.

Сэкономической точки зрения спроектированный радиоприемник имеет следующие преимущества:все элементы, используемые в приемнике отечественные, что значительно снижаетстоимость каждого элемента и приемника в целом; так как в приемникеиспользуются отечественные радиодетали то в случае выхода из строя одного изних, поиск нового радио элемента будут легче с точки зрения материальной ифизической сторон; в приемнике использованы только самые необходимые элементы,которые нужны для нормальной работы радиоприемника и в схеме не используется никакого лишнего элемента, т.е. приемник выполнен в оптимальном варианте, чтоснижает его себестоимость.

/>5 Описание конструкцииприемника

Корпусприемника выполнен из ударопрочного блочного цветного полистерола. На лицевойстороне расположены: шкала, ручки регулировки, кнопки, кроме того имеется окнос указанием включения питания. Гнездо для подключения внешней антенны расположеныв задней части приемника. Во внешнем оформлении приемника применено сочетаниецветных пластмасс с металлизированными надписями на шкале и металлическимиобрамлениями. Шкала горизонтальная. В качестве верньерного устройства примененаоднотросиковая схема, натяжение тросика осуществляется цилиндрической пружиной,укрепленной на самом тросик или на барабане. Монтаж приемника выполнен напечатной плате из фольгированного гетенакса. Все детали и узлы схемы, за исключениемКПЕ, крепятся к плате пайкой. В приемнике применены малогабаритные блоки КПЕ.Блоки КПЕ устанавливаются на монтажную плату и крепятся к ней двумя винтами.

/>2.16 Результаты предварительногорасчета

Таблица 2.16.1

Входная цепь УРЧ Избирательная система УПЧ Детектор АРУ

Входная антенна, ВЦ с сердечником

Диапазон ДВ, настройка с помощью КПЕ,

Построечный конденсатор

ДВ: сириус

Неприменять запирающий фильтр

Отсутствует 4 Звена фсс заменяю на ПКФ

3 каскада,

1- аппериодический, 2 резонансных на транзисторах. ГТ 309Б

Амплитудный последовательный на диоде Д9Г в линейном режиме

Охватывает

первый каскад УПЧ.

Таблица 2.16.2

ПУНЧ Оконечный каскад Источник питания

3 каскада на транзисторах

КТ501А в режиме

класса А

Двухтактный трансформаторный на транзисторе

П 302 в режиме

класса В

Аккумулятор 5цнк-0,9 5-7 В

Таблица 2.16.3

Избирательность, дБ

Ослабление на

краях П, дБ

По зеркальному каналу По соседнему каналу По промежуточной частоте Тракт радиочастоты Тракт промежуточной частоты Тракт низкой частты Расчетное Заданное расчетное Заданное Расчетное Заданное 49 26 36 32 28 25 <p/>

7 Списоклитературы

1 Ю.А.Буланов; С.Н. Усов – «Усилители и радиоприёмные устройства»

Москва«Высшая школа» 1980.

2 В.Д.Екимов; К.П. Павлов – «Проектирование радиоприёмных устройств»

Издательство«Связь» 1970.

3 Горюнов Н.Н. – «Справочник по полупроводниковым

приборам»

Энергоиздат1982.

4 Методическиепособия.

еще рефераты

Еще работы по радиоэлектронике

Реферат по радиоэлектронике