Реферат: Разработка схемы радиоприемника
Министерствообразования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшегопрофессионального образования
«ОренбургскийГосударственный Университет»
КОЛЛЕДЖ ЭЛЕКТРОНИКИ ИБИЗНЕСА
Кафедра электроннойтехники и физики
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: «Радиотелевизионнаяаппаратура»
Разработка схемы радиоприемника
Пояснительная записка
КОГУ 201400.5405.19П3
Руководитель работы
_________В.Е. Качурин
«___» ________ 2005 г.
Исполнитель
Студент группы 20Э-3 ________В.А.Сапрыкин
«___»________ 2005 г.
Оренбург 2005г.
Министерствообразования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшегопрофессионального образования
«ОренбургскийГосударственный Университет»
КОЛЛЕДЖ ЭЛЕКТРОНИКИ ИБИЗНЕСА
Кафедра электроннойтехники и физики
Задание накурсовой проект
По дисциплине:«Радиоприемные устройства»
Разработать схемуэлектрическую принципиальную, плату печатную радиоприёмника
Исходные данные:__УКВ приёмникна микросхемах КХА 058 ____________
_иTDA2030________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________
Дата выдачизадания «___» _____________________2005г.
Руководитель________________________/ В.Е. Качурин /
Исполнитель
Студент гр. __20Э 3_________________/ В.А.Сапрыкин /
Срок защитыработы «_29_» _апреля_____________2005г.
Содержание
Введение…………………………………………………………………………… 4
1Постановка задачи………………………………………………………………...11
2 Электрическая часть…………………………………………………………...…12
2.1 Разработка структурной схемы………………………………………………..12
2.2 Разработка отдельных узлов………………………………………………...…14
2.2.1 Входная цепь……………………………………………………………….....14
2.2.2 Усилитель радиочастоты…………………………………………………….16
2.2.3 Преобразователь частоты…………………………………………………....19
2.2.4 Усилитель промежуточной частоты……………………………………...…21
2.2.5 Детектор……………………………………………………………………....23
2.2.6 Блок настройки…………………………………………………………….....26
2.2.7 Усилитель низкой частоты………………………………………………......27
2.2.8 Выходное устройство……………………………………………………...…29
2.3 Описание работы схемы электрическойпринципиальной…………………..30
2.4 Характеристика элементной базы……………………………………………..31
2.5 Разработка платы печатной………………………………………………...….39
2.6 Методика настройки РПУ……………………………………………….…......41
Заключение……………………………………………………………………….....42
Список использованных источников………………………………………..…….43
Приложение А.Схема электрическая принципиальная радиоприёмника…………………………………………………………….…44
Приложение Б. Плата печатная радиоприёмника ………………………….…...45
Приложение В.Плата печатная усилителя …………..………………………......46
Введение
Радиосвязь,электросвязь посредством радиоволн. Для осуществления радиосвязи в пункте, изкоторого ведётся передача сообщений (радиопередача), размещают радиопередающееустройство, содержащее радиопередатчик и передающую антенну, а в пункте, вкотором ведётся приём сообщений (радиоприём), — радиоприёмное устройство,содержащее приёмную антенну и радиоприёмник. Генерируемые в передатчикегармонические колебания с несущей частотой, принадлежащей какому-либо диапазонурадиочастот, подвергаются модуляции в соответствии с передаваемым сообщением.Модулированные радиочастотные колебания представляют собой радиосигнал. Отпередатчика радиосигнал поступает в передающую антенну, посредством которой вокружающем антенну пространстве возбуждаются соответственно модулированныеэлектромагнитные волны. Распространяясь, радиоволны достигают приёмной антенныи возбуждают в ней электрические колебания, которые поступают далее врадиоприёмник. Принятый радиосигнал очень слаб, так как в приёмную антеннупопадает лишь ничтожная часть излученной энергии. Поэтому радиосигнал врадиоприёмнике поступает в электронный усилитель, после чего он подвергаетсядемодуляции, или детектированию; в результате выделяется сигнал, аналогичныйсигналу, которым были модулированы колебания с несущей частотой в радиопередатчике.Далее этот сигнал, обычно дополнительно усиленный, преобразуется при помощисоответствующего воспроизводящего устройства в сообщение, адекватное исходному.
В месте приёма на радиосигнал могут накладываться электромагнитные колебания отпосторонних источников радиоизлучений, способные помешать правильномувоспроизведению сообщения и называемые поэтому помехами радиоприёму.Неблагоприятное влияние на качество радиосвязи могут оказывать также изменениево времени затухания радиоволн на пути распространения от передающей антенны кприёмной и распространение радиоволн одновременно по двум или несколькимтраекториям различной протяжённости; в последнем случае электромагнитное поле вместе приёма представляет собой сумму взаимно смещенных во времени радиоволн, интерференциякоторых также вызывает искажения радиосигнала. Поэтому и эти явления относят ккатегории помех радиоприёму. Их влияние на приём радиосигналов особенно великопри связи на больших расстояниях. Широкое распространение радиосвязи ииспользование радиоволн в радиолокации, радионавигации и др. областях техникипотребовали обеспечения одновременного функционирования без недопустимыхвзаимных помех различных систем и средств, использующих радиоволны, — обеспечения их электромагнитной совместимости.
Распространениерадиоволн в открытом пространстве делает возможным в принципе приёмрадиосигналов, передаваемых по линиям радиосвязи, лицами, для которых они непредназначены (радиоперехват, радиоподслушивание); в этом — недостатокрадиосвязи по сравнению с электросвязью по кабелям, радиоволноводам и другимзакрытым линиям. Тайна телефонных переговоров и телеграфных сообщений,предусматриваемая уставом связи СССР, соответствующими правилами других стран имеждународными соглашениями, обеспечивается в необходимых случаях применениемавтоматических средств засекречивания радиосигналов, например кодирование.
Попытки осуществить радиосвязь предпринимал ещё Т. А. Эдисон в 80-е гг. 19 в.,до открытия в 1888 электромагнитных волн Г. Герцем; хотя работы Эдисона не имелипрактического успеха, они способствовали появлению других работ, направленныхна реализацию идеи беспроводной связи. Герцем был создан искровой излучатель электромагнитныхволн, который, с последующими различными усовершенствованиями, в течениенескольких десятилетий оставался наиболее распространённым в радиосвязи видомрадиопередатчика. Возможность и основные принципы радиосвязи были подробноописаны У. Круксом в 1892, но в то время ещё не предвиделось скорой реализацииэтих принципов. Развитие радиосвязи началось после того, как в 1895 А. С.Поповым, а годом позже Г. Маркони были созданы чувствительные приёмники, вполнепригодные для осуществления сигнализации без проводов, т. е. для радиосвязи.Первая публичная демонстрация Поповым работы созданной им радиоаппаратуры ибеспроводной передачи сигналов с её помощью состоялась 7 мая 1895, что даётоснование считать эту дату фактическим днём появления Радиосвязи.
Приёмник Попова не только оказался пригодным для радиосвязи, но и с некоторымидополнительными узлами был впервые успешно применен им в том же 1895 дляавтоматической записи грозовых разрядов, чем было положено началорадиометеорологии. В странах Западной Европы и США была развёрнута активнаядеятельность по использованию радиосвязи в коммерческих целях. Маркони в 1897зарегистрировал в Англии Компанию беспроводного телеграфирования исигнализации, в 1899 основал Американскую компанию беспроводной и телеграфнойсвязи, а в 1900 — Международную компанию морской связи. В декабре 1901 им былаосуществлена радиотелеграфная передача через Атлантический океан. В 1902 вГермании производство оборудования для радиосвязи организовал А. Слаби(совместно с Г. Арко), а также К. Ф. Браун. Очевидное огромное значениерадиосвязи для военных флотов и для морского транспорта, а такжегуманистическая роль радиосвязи (при спасании людей с кораблей, потерпевшихкрушение) стимулировали развитие её во всём мире. На 1-й Международнойадминистративной конференции в Берлине в 1906 с участием
представителей29 стран были приняты регламент радиосвязи и международная конвенция,вступившая в силу с 1 июля 1908. В регламенте было зафиксировано распределениерадиочастот между разными службами радиосвязи. Было основано Бюро регистрациирадиостанций и установлен международный сигнал бедствия SOS. На международнойконференции в Лондоне в 1912 было несколько изменено распределение частот,уточнён регламент и учреждены новые службы: радиомаячная, передачи сводокпогоды и передачи сигналов точного времени. По решению радиоконференции 1927 былозапрещено применение искровых радиопередатчиков, создававших излучение вшироком спектре частот и препятствовавших тем самым эффективному использованиюрадиочастот; искровые передатчики были оставлены только для передачи сигналовбедствия, поскольку широкий спектр излучения радиоволн увеличивает вероятностьих приёма. С 1915 до 50-х гг. аппаратура для радиосвязи развивалась главнымобразом на основе электронных ламп; затем были внедрены транзисторы и др.полупроводниковые приборы.
До 1920 г. в радиосвязь применялись преимущественно волны длиной от сотен метровдо десятков километров. В 1922 радиолюбителями было открыто свойстводекаметровых (коротких) волн распространяться на любые расстояния благодаряпреломлению в верхних слоях атмосферы и отражению от них. Вскоре такие волныстали основным средством осуществления дальней радиосвязи. Для приёмапередаваемых сигналов, приходящих с больших расстояний, служат чувствительныеприёмники и большие, сравнительно остронаправленные антенные сооружения,занимающие большую территорию, то есть антенное поле (подобные же сооруженияиспользуются и для излучения декаметровых волн). Для ослабления радиопомехприёмное оборудование размещается в стороне от городов и вдали отрадиопередатчиков, на специальных приёмных радиоцентрах. Радиопередающиеустройства также группируются — на передающих радиоцентрах. Те и другие связаныс находящимся в городе центральным телеграфом, откуда поступают передаваемые икуда транслируются принимаемые сигналы.
В 30-е гг. были освоены метровые, а в 40-е — дециметровые и сантиметровыеволны, распространяющиеся в основном прямолинейно, не огибая земной поверхности(т. е. в пределах прямой видимости), что ограничивает прямую связь на этихволнах расстоянием в 40-50 км. Поскольку ширина диапазонов частот,соответствующих этим длинам волн, — от 30 МГц до 30 ГГц — в 1000 раз превышаетширину всех диапазонов частот ниже 30 МГц (волны длиннее 10 м), то онипозволяют передавать огромные потоки информации, осуществляя многоканальнуюсвязь. В то же время ограниченная дальность распространения и возможностьполучения острой направленности с антенной несложной конструкции позволяютиспользовать одни и те же длины волн во множестве пунктов без взаимных помех.Передача на значительные расстояния
достигаетсяприменением многократной ретрансляции в линиях радиорелейной связи или спомощью спутников связи, находящихся на большой высоте (около 40 тыс. км) надЗемлёй. Позволяя вести на больших расстояниях одновременно десятки тысячтелефонных разговоров и передавать десятки телевизионных программ. Радиорелейнаяи спутниковая связь по своим возможностям являются несравненно болееэффективными, чем обычная дальняя радиосвязьна декаметровых волнах, значимость которойсоответственно уменьшается (за ней, например, остаётся роль полезного резерва,а также роль средства связи на направлениях с малыми потоками информации).
При большой мощности радиопередатчика (десятки кВт) радиосвязь на метровыхволнах в узкой полосе частот (несколько кГц) возможна на расстояниях ~ 1000 кмза счёт рассеяния волн в ионосфере. Пользуются также отражением радиоволн отионизованных следов метеоров, сгорающих в верхних слоях атмосферы, но при этомпередача информации идёт с перерывами, что не позволяет осуществлять телефонныхпереговоры.
Малая часть энергии излучения на дециметровых и сантиметровых волнах можеттакже распространяться за пределы горизонта (на расстояния в сотни км.)благодаря электрической неоднородности тропосферы. Это позволяет присравнительно большой мощности передатчиков (порядка нескольких кВт) строитьлинии радиорелейной связи с расстоянием между промежуточными станциями в200-300 км и более.
Линии радиосвязи используются для передачи телефонных сообщений, телеграмм,потоков цифровой информации и факсимиле, а также и для передачи телевизионныхпрограмм (обычно на метровых и более коротких волнах). Развитие линийрадиосвязи планируется с учётом вхождения радиосвязи в Единуюавтоматизированную систему связи страны.
Организационно-технические мероприятия и средства для установления радиосвязи иобеспечения её систематического функционирования образуют службы радиосвязи,различаемые по назначению, дальности действия, структуре и др. признакам. Вчастности, существуют службы: наземной и космической радиосвязи; фиксированной(между определёнными пунктами) и подвижной (между подвижной и стационарнойрадиостанциями или между подвижными радиостанциями); радиовещания ителевидения.). Большое значение имеет радиосвязь в вооружённых силах.
Цифровые методы обработки и передачи информации всё болеешироко внедряются в науку и технику, в том числе в системы и средстваэлектросвязи. В течении уже многих лет ведутся работы по созданию системыцифрового радиовещания ЦРВ. Необходимость её разработки обуславливаетсявозросшими требованиями к качеству звуковых программ, которое не может бытьобеспечено с помощью аналоговых систем АМ и ЧМ вещания. Между тем, переход нацифровую систему, помимо создания современной технической базы, требует крупныхзатрат. Ведь её внедрение связано с полной заменой
парка находящихся сегодня вэксплуатации радиоприёмных средств. Причём, мощность и технологический уровеньотечественной промышленности, призванной обеспечить решение этой задачи, должныбыть адекватны требованиям рынка.
В настоящеевремя большинство радиолюбителей заинтересовано в развитии ЦРВ (цифровогорадиовещания). Учитывая большой интерес радиолюбителей к затронутой проблеме,необходимо познакомить их с положением дел в областях ЦРВ – цифровогорадиовещания и у нас в стране, и за рубежом.
Очевидно, чтов настоящее время коренное революционное изменение системы радиовещания можетбыть связано только с использованием цифровых методов обработки сигнала. Вовсех звеньях тракта вещания, в том числе и в эфирном звене. Помимо улучшениякачества передачи и приёма сигнала, применение цифровых методов позволяетпредоставить слушателям дополнительные услуги в виде различного рода сервиснойинформации, видового сопровождения звуковых программ в форме неподвижныхизображений, мультипликаций, таблиц, графиков и т. д.
За последние10-15 лет как в России, так и за рубежом проведены многочисленные исследованияи оптимально проведены опытно-конструкторские работы, в ходе которых былисозданы и испытаны несколько вариантов различных систем ЦРВ.
За рубежомнаиболее интенсивные исследования по созданию новых систем ЦРВ велись воФранции, Германии, Нидерландах, США и Японии. В начале 1986 года состоялосьзаседание представителей немецкой, французской и нидерландской электроннойпромышленности и ряда исследовательских центров с целью подготовки Европейскогопроекта исследований и разработки в области ЦРВ. В том числе, в этом же году онбыл принят и утверждён на конференции министров связи и почт в Стокгольме иполучил название «Проект Эврика-147». Реализовать проект планировалось втечение четырёх лет (1987-1991). Общая стоимость работ оцениваласьпредварительно в 55 млн. USD.
К настоящемувремени «Проект Эврика-147» при значительном превышении стоимости работзавершён. Европейским институтом стандартизации систем телекоммуникаций принятофициальный для Европы стандарт ETS 300401 напредусмотренную проектом систему ЦРВ, получившую название DAB.
Многочисленныеиспытания система DAB в различных странах Европы иСеверной Америки подтвердили её хорошие качественные характеристики при высокойэффективности использования занимаемого её спектра и надёжности в работе.
Вместе с темв ходе разработки отдельных вариантом систем ЦРВ выявились некоторые сложности,связанные с их организацией и внедрением.
Например, полный сигнал наземнойсистемы ЦРВ Т-DАВ занимает полосу частот 1,5 МГц. Такаяширокополосность сигнала Т-DAB обеспечивает высокиекачественные характеристики, но создаёт значительные проблемы при еёреализации. Дело в том, что наиболее пригодный для передачи сигналов системы T-DAB диапазон 30…1000 МГц занятсегодня важнейшими радиосистемами обороны, службой подвижных радиостанций, атакже системами телевизионного и радиовещания. Так, например, в европейскихстранах 40% этого диапазона выделено телевизионным и радиовещательным станциям,30% – системам связи обороны и около 20% – службе сухопутных подвижныхрадиостанций. Остальная часть поделена между навигационными, морскими,спутниковыми, радиоастрономическими и любительскими радиостанциями.
Такимобразом, внедрение системы ЦРВ T-DABвозможно только за счёт интересов этих служб, причём, использование для неёчастотных полос, занятых вещательными радиостанциями, приведёт, кроме того, кнеобходимости коренной перестройки организационной и экономической структурызвукового радиовещания.
Все этиобстоятельства заставили администрации и радиовещательные организации многихстран, и, в первую очередь, США, попытаться найти такой путь внедрения ЦРВ,который бы позволил не разрушать уже существующую систему радиовещания.
В итоге ещё в1991 году ряд компаний США выступил с предложением разработать систему ЦРВ,способную работать совместно с существующей системой АМ и ЧМ. Первоначальнопоявилась идея создания системы ЦРВ, использующей полосу соседнего с плановыманалоговым АМ и ЧМ радиовещательным каналом (система IBAC DAB). Позднее начали исследоватьсясистемы, работа которых возможна в полосе совмещённого канала (система IBOC DAB), тоесть одна и та же полоса частот использовались бы дважды: один раз – дляпередачи аналогового вещательного сигнала, а другой – для цифрового. Кнастоящему времени в США разработаны три системы IBOC DAB, предназначенные для работы вполосе ЧМ (88…108 МГц) и АМ-радиовещания.
В 1995 годуспециалисты радиосвязи США представили последние данные об основных параметрахполосных ЦРВ систем в совмещённом канале (IBOC DAB) и их сравнение с системой DAB.
Система ЦРВАМ IBOC DAB,предназначенная для радиовещательных диапазонов, где традиционно используетсяамплитудная модуляция, гарантирует передачу стереопрограмм с качеством, близкимк качеству звучания CD. При этом используетсярадиопередатчик с амплитудной модуляцией, и передача ведётся в одном канале стакой же аналоговой монофонической программой.
Дляиспользования в диапазонах УКВ-ЧМ радиовещания в США
разработаны системы FM IBOC A и FM IBOC B. Система может работать в однополосном и двухполосномрежимах передачи. Однополосный режим применяется в том случае, когда насоседнем канале работает близко расположенная аналоговая радиостанция. Вдвухполосном режиме цифровой сигнал передаётся в полосах 70 кГц с каждойстороны от несущей частоты аналогового радиопередатчика, а в однополосном – вполосе 80 кГц. Уровень цифрового сигнала на 14 дБ ниже уровня аналогового, испектр его частот отдалён от несущей частоты аналогового передатчика более чемна 100 кГц.
По некоторымпрогнозам, в недалёком будущем внедрение ЦРВ создаст огромный мировой рынокбытовой приёмной аппаратуры, который потребует 2000 миллионов стационарных,портативных и автомобильных приёмников (500 миллионов приёмников только дляЕвропы).
К сожалению,наша страна заметно отстала в развитии цифрового радиовещания от стран Запада.Но в настоящее время в России ведутся работы по усовершенствованию аналоговогорадиовещания.
Кпредставителям аналогового радиовещания можно отнести двухдиапазонныйпереносной УКВ ЧМ приёмник на аналоговой микросхеме КХА 058, который япредставил в данном курсовом проекте.
1Постановка задачи
В данном курсовом проекте необходимо разработать схемуэлектрическую принципиальную двухдиапазонного переносного УКВ приёмника на двухинтегральных микросхемах.
Такженеобходимо разработать печатную плату и рассмотреть принципы настройкиприёмника. Описание его работы и методика выбора отдельных функциональныхузлов.
Двухдиапазонныйпереносной УКВ приёмник должен обладать следующими техническими характеристиками:
— Диапазонпринимаемых частот:
— УКВ 1, МГц. 65,8…74;
— УКВ 2, МГц. 88…108;
— Реальная чувствительность, мкВ. 10;
— Селективностьпо зеркальному каналу, дБ. 40;
— Максимальнаявыходная мощность УЗЧ, Вт. 2;
— Диапазончастот, воспроизводимых УЗЧ, Гц. 63…20000;
— Напряжение питания, В. 9;
— Потребляемыйток при средней громкости, мА. 50;
2 Электрическая часть2.1 Разработка структурнойсхемы
Для реализации поставленной задачи курсовогопроекта мною предложена следующая структурная схема супергетеродинного УКВприёмника, которая содержит в себе следующие блоки (рисунок 1).
/>
Рисунок1 – Структурная схема супергетеродинного УКВ приёмника.
1. ВЦ – входная цепь
2. УРЧ – усилитель радиочастоты
3. ПЧ – Преобразователь частоты
3.1 С– Смеситель
3.2 Г– Гетеродин
4. УПЧ – усилитель промежуточной частоты
5. Д – детектор
6. БН – блок настройки
7. УНЧ – Усилитель низкой частоты
8. ВУ – воспроизводящее устройство
9. БП – Блок питания
Входная цепь предназначена для выделения заданногосигнала высокой частоты из всех сигналов, поступающих из антенны, при этомзаметно ослабляются сигналы других станций и различных помех. Во входной цепиосуществляется предварительная начальная избирательность приёмника.
Усилитель радиочастоты производит усилениевыделенного колебания высокой частоты и ослабление других сигналов и помех. Тоесть, усилитель радиочастоты обеспечивает избирательность приёмника. Усилительрадиочастоты должен обеспечить оптимальный уровень сигнала для детектора.
Преобразователь частоты предназначен дляпреобразования сигнала высокой частоты, усиленного усилителем радиочастоты вколебания промежуточной частоты. Для преобразования частоты требуетсявспомогательное напряжение. Для получения этого напряжения используетсямаломощный генератор гармонических колебаний – гетеродин, который являетсясоставной частью преобразователя частоты. При совместном действии напряжениясигнала и напряжения гетеродина в смесителе образуется сложное колебание –биение, из которого контуру выделяется разностная частота.
Усилитель промежуточной частоты производит усилениеразностной частоты, преобразованной преобразователем частоты, при этомувеличивается чувствительность и избирательность.
Детектор осуществляет преобразование выделенныхмодулированных колебаний в низкочастотный сигнал.
Блок настройки предназначен для подстройки опорнойчастоты гетеродина, тем самым, осуществляя настройку на нужную частотудиапазона.
Усилитель низкой частоты необходим для усиления помощности сигнала для лучшей работы воспроизводящего устройства, при этомусилитель низкой частоты не должен искажать формы сигнала, если это специальноне предусмотрено.
Воспроизводящее устройство предназначено длявоспроизведения сигнала звуковой частоты, усиленного усилителем низкой частоты.
2.2 Разработка отдельных узлов
2.2.1 Входная цепь
Антенна – это неотъемлемая часть радиоприёмногоустройства, предназначенная для приёма радиоволн путём преобразования колебанийэлектромагнитного поля в токи высокой частоты. Она оказывает значительноевлияние на свойства входной цепи. Существует множество типов приёмных антенн,которые зависят от назначения приёмника и того диапазона волн, в котором онработает. Геометрические размеры антенны связаны с длиной волны, которуюпринимает приёмник. Для эффективной работы необходимо, чтобы её размеры былисоизмеримы с половиной или, хотя бы, с чётвертью длины волны.
Так как разрабатываемый мною приёмник работает вдиапазоне ультракоротких волн, то я посчитал целесообразным применить вприёмнике одноштыревую телескопическую антенну. Основное преимущество такойантенны – простота конструкции.
На рисунках 2 и 3 приведены схемы входных цепей сштыревой антенны.
/>
Рисунок2 – Входная цепь с штыревой антенной
Для разрабатываемого мною радиоприёмного устройствая применил схему входной цепи, которая состоит из самой антенны и конденсатора,который одновременно является и конденсатором связи с УРЧ (рисунок 2). Дляуменьшения влияния антенны на контур, конденсатор связи выбирают достаточномалым (единицы-десятки пФ).
/>
Рисунок3 – Схема входной цепи при автотрансформаторной связи
На рисунке 3 показана схема входной цепи приавтотрансформаторной связи антенны с контуром.
Автотрансформаторное включение позволяет эффективноосуществить согласование антенны со входом первого каскада.
В схеме входной цепи присутствует варикапнаясборка, к центральному выводу которой через резистор R1поступает сигнал с ПЧ, при помощи которого производится начальная подстройка ВЦна заданную частоту, в результате чего улучшаются свойства ВЦ и приёмника вцелом.
Преимуществом автотрансформаторной связи являетсямалая зависимость коэффициента передачи от частоты.
2.2.2Усилитель радиочастоты
Усилитель радиочастоты – это устройство, предназначенноедля усиления сигналов по напряжению или по мощности на несущей частоте безсущественных изменений спектра принимаемых сигналов.
Различают резонансные усилители радиочастоты, вкоторых в качестве нагрузки служат одиночные или связанные системы контуров, иапериодические, нагрузкой которых являются резисторы.
Также бывают УРЧ однокаскадные и многокаскадные.Мой УРЧ собран по однокаскадной схеме на одном транзисторе, включённом по схемес общим эмиттером. Что приводит к более упрощённой схеме по сравнению смногокаскадными, это не приводит к сильным изменениям основных параметровусилителя.
Благодаря своеобразному включению резистора R1, который играет роль обратной связи, производитсяавтоматическая регулировка усиления в моём УРЧ (рисунок 4). Конденсатор С2 –разделительный, исключает прохождение постоянной составляющей в последующиекаскады.
/>
Рисунок4 – Однокаскадный транзисторный усилитель, схема с общим эмиттером.
Схемы с общим эмиттеромобладают следующими достоинствами:
1. Большое входноесопротивление и малое выходное. Это позволяет создавать многокаскадные УРЧ, таккак не шунтируется сопротивление нагрузки предыдущего каскада из-за большоговходного сопротивления УРЧ.
2. Схемы обладают большими значениями коэффициента усиления по напряжению ипо току.
Существенным недостатком схем УРЧ с общим эмиттеромявляется то, что они имеют ограниченное действие по частоте, так каквозникновение паразитных связей приводит к самовозбуждению.
Различают также УРЧ, включённые по схеме с общейбазой (рисунок 5).
/>
Рисунок 5 –Однокаскадный транзисторный усилитель, схема с общей базой.
Схема с общей базой используется в основном вусилителях высокой частоты. Эта схема УРЧ имеет достаточно высокую граничнуючастоту.
Но, в отличие от УРЧ, собранного по схеме с общимэмиттером, такая схема не позволяет использовать большое сопротивление нагрузкив предыдущем каскаде, так как входное сопротивление данного каскада включенопараллельно сопротивлению нагрузки предыдущего и оказывает на него шунтирующеевлияние. Это является существенным недостатком УРЧ с общей базой.
Существуют также каскадные схемы УРЧ, в которыхсочетаются произвольные включения схем с общей базой и общим эмиттером (рисунок6).
/>
Рисунок 6 –Сочетание схем транзисторных усилителей, включенных по схеме с общей базой и собщим эмиттером.
Сочетание различных схем включения транзисторов водном каскаде УРЧ улучшает его характеристика.
Транзистор VT1 включён посхеме с общим эмиттером, VT2 – с общей базой. Преимуществомтакой схемы УРЧ является то, что она применяется во всех диапазонах, включаяУКВ.
2.2.3 Преобразователь частоты
Преобразование сигналов радиочастот в сигналпромежуточной частоты осуществляется в частотно-преобразовательных каскадахПЗВ. Для преобразования используется нелинейность ВАХ, преобразующих элементов(ПЭ), в качестве которых обычно используются полупроводниковые диоды итранзисторы. Для получения сигнала промежуточной частоты (ПЧ), помимонапряжения сигнала, к ПЭ необходимо подвести напряжение от гетеродина счастотой, отличающейся от частоты сигнала на значение ПЧ. Напряжение гетеродинадля преобразования сигнала с малыми искажениями должно превышать уровень самогобольшого из принимаемых сигналов. От правильного выбора режима ПЭ зависят такиехарактеристики приёмника, как чувствительность, селективность, искажениясигнала. Преобразователи по типу применённого преобразующего элемента делятсяна пассивные и активные, а по способу получения напряжения гетеродина – напреобразователи с отдельным гетеродином (смесители частот) и с совмещённымгетеродином (генерирующие преобразователи).
/>
Рисунок 7 –Преобразователь частоты.
Преобразователь частоты, схема которого приведенана рисунке 7, обладает повышенной линейностью для напряжения сигнала примерно в15 раз. Для переменного тока входного сигнала, транзистор VT1включён по схеме ОК, а транзистор VT2 – по схеме ОБ.Нелинейность проходной характеристики первого транзистора компенсируетсянелинейным входным сопротивлением второго для сигналов с уровнем примерно до 50мВ. Для переменного напряжения гетеродина оба транзистора включеныдифференциально. Максимальный коэффициент преобразования в такомпреобразователе получается при балансе дифференциального усилителя, то естьтогда, когда токи коллекторов обоих транзисторов равны. При перераспределениитоков между транзисторами в сторону увеличения тока коллектора одного из них,коэффициент передачи уменьшается и при разности напряжений между базамидифференциальной пары около 200 мВ, уменьшается в 1000…2000 раз (60…66 дБ) посравнению с максимальным. Это обстоятельство позволяет применять такойпреобразователь в качестве единственного регулируемого цепью АРУ каскада вприёмнике.
В рассматриваемом УКВ приёмнике преобразовательчастоты входит в состав КХА 058.
Так как преобразователь частоты выполнен нааналоговой микросхеме, то он обладает рядом преимуществ по сравнению с диоднымии транзисторными преобразователями частоты:
1. Увеличиваетсябыстродействие работы ПЧ и приёмника в целом
2. Уменьшаетсямасса, габариты и энергопотребление
3. В ПЧ намикросхеме отсутствуют дополнительные подстройки
2.2.4 Усилитель промежуточной частоты
Особенность усилителей промежуточной частотызаключается в необходимости получения значительного усиления по напряжению, чтотрудно осуществить в одном каскаде. По этой причине УПЧ состоят из двух, трёх иболее каскадов усиления. Наибольшим допустимым коэффициентом усиления обладаеткаскадный усилитель, особенно на ПЧ, характерных для трактов ЧМ сигналов. Приприменении его в тракте усиления АМ сигналов в простых ПЗВ часто можно обойтисьи одним каскадом ПЧ.
Между каскадами применяют различные способы связи.В радиовещательных приёмниках в основном индуктивная трансформаторная. Впрофессиональных – комбинированная.
Основные назначения усилителя промежуточнойчастоты:
1. Основноеусиление
2. Избирательностьпо соседнему каналу
3. Долженобеспечить прохождение заданной полосы частот, по этой причине УПЧ в диапазонахУКВ – широкополосные усилители.
Наиболее часто применяют широкополосные УПЧ,рассчитанные для усиления ЧМ сигналов ПЧ, требуют введения в них до пятикаскадов. При применении широкополосных УПЧ следует учитывать возможностьпроникновения на их вход напряжения гетеродина, которое может привести кснижению усиления вследствие срабатывания цепи АРУ, или даже вызватьрелаксационные колебания в УПЧ. Поэтому необходимо тщательно экранироватьвходные цепи широкополосных УПЧ от цепей гетеродина.
Являясь широкополосными, такие УПЧ одновременноусиливают и широкий спектр шумов транзисторов первого каскада, поэтому перед детекторнымкаскадом целесообразно включить фильтр, уменьшающий шумовую полосу пропускания.Как это, например, сделано в широко распространённой в промышленных приёмникахтретьей группы сложности схеме УПЧ, приведённой на рисунке 8. контур L2 C6 изменяет полосу пропускания УПЧдо 80…40 кГц, что достаточно для снижения уровня шума апериодического УПЧдопустимого предела.
Кроме комбинаций различных схем включениятранзисторов одного типа проводимости, можно сочетать транзисторы с разнымтипом проводимости, что приводит также к новым качественным характеристикамкаскадов УПЧ.
/>
Рисунок 8 –Широкополосный усилитель промежуточной частоты.
В радиовещательных приёмниках распространение получилиусилители промежуточной частоты на аналоговых интегральных микросхемах серийК218, К228, К237, К174, К224, а также на микросхеме КХА 058, как врассматриваемом приёмнике.
Благодаря применению микросхемы КХА 058,уменьшились габариты, масса и энергопотребление приёмника; повысиласьнадёжность, так как сократилось число тайных соединений и заметно улучшилисьпараметры УПЧ.
2.2.5 Детектор
Детектированием называется процесс преобразованиявходных модулированных колебаний в колебания, модулирующего сигнала.
В зависимости от вида модуляции соответственноразличают амплитудное, частотное и фазовое детектирование. Схемы,осуществляющие детектирование, называют детекторами. Детекторы обязательноприменяются в приёмниках различного назначения, а также широко применяются всредствах измерения, в системах АРУ, АПЧГ и др.
Для приёма амплитудно-модулированных колебанийнеобходим амплитудный детектор. Чаще всего применяются амплитудные детекторы наполупроводниковых диодах. Схемы на полупроводниковых диодах бываютпараллельными и последовательными.
Схема параллельного детектора на диоде показана нарисунке 9.
/>
Рисунок 9 –Параллельный детектор на диоде.
Параллельно схеме на нагрузку действует напряжениес диода, которое будет достаточно большим, когда диод закрыт.
Эта схема называется схемой с закрытым входом,применяется она в том случае, когда необходимо исключить попадание постояннойсоставляющей тока в детектор.
В параллельной схеме обязателен фильтр низкойчастоты на выходе (С4).
Помимо диодных детекторов, существуют и детекторына полевых и биполярных транзисторах.
Транзисторные детекторы обладают рядомособенностей:
1. Большийкоэффициент передачи напряжения по сравнению с диодными детекторами
2. Большеевходное сопротивление, это значит, меньше детектор шунтирует контур УПЧ
3. Меньшиелинейные искажения
4. Выше коэффициентсобственных шумов
5. Усложняетсясхема и необходим источник питания
Помимо амплитудных детекторов, существуют ичастотные детекторы на транзисторах.
Для детектирования частотно-модулированных сигналовширокое распространение получили фазовые квадратурные частотные детекторы. Нарисунке 10 приведена упрощённая схема такого детектора. Основу частотного детекторав этой схеме составляет двойной балансный транзисторный фазовый детектор. Приналичии перед ним ограничителя напряжения на выходе детектора зависит только отфазовых соотношений между напряжениями сигналов, подводимых к входам фазовогодетектора. Это осуществляется с помощью фазовращателя, роль которого играетконтур L1 C3 и конденсаторы С1и С2. линейный участок характеристики детектора зависит от добротности контура.В данной схеме используются схемы дифференциальных усилителей.
/>
Рисунок 10 –Упрощённая схема транзисторного детектора.
Кроме диодных и транзисторных детекторов,существуют детекторы, которые входят в состав аналоговых интегральныхмикросхем, как в моём приёмнике, в котором детектор выполнен на микросхеме КХА058.
Такие детекторы обладают рядом преимуществ:
1. Практическиотсутствуют потери полезного сигнала;
2. Значительнобольше быстродействие детектора;
3.Отсутствуют паразитные наводки, так как все пассивные и активные элементывходят в состав ИМС;Достоинствами детекторовАМ и ЧМ сигналов на активных элементах являются: температурная стабильность;значительно большой коэффициент передачи; меньший уровень нелинейных искажений.
2.2.6 Блок настройки
Блок настройки – это каскад радиоприёмника, вкотором осуществляется выбор желаемого диапазона и настройка на заданнуюрадиостанцию.
В представленном УКВ приёмнике используетсяклассический вариант электронного узла настройки, схема которого изображена нарисунке 11.
/>
Рисунок 11 –Электронный узел настройки.
Желаемый диапазон выбирается переключателем SA1, коммутирующим катушки L1 и L2. С помощью R2 осуществляетсянастройка на заданную радиостанцию. При перемещении движка резистора R2 изменяется уровень напряжения на варикапе VD1, тем самым изменяется частота гетеродина Fг. Из формулы: Fпр=Fг– Fс, где Fпр – частотапромежуточная, Fс – частота сигнала, видно что приизменении Fг (при Fпр=const) Fc также изменяется, то естьпроизводится настройка на радиостанцию.
Существуют также другие способы настройки:фиксированные, ступенчатые и т.д., но они, как правило, не обеспечиваютдолжного уровня и качества настройки, как вышепоказанная схема.
2.2.7 Усилитель низкой частоты
Усилитель низкой частоты (УНЧ) или усилительмощности (УМ) – это устройство, которое предназначено для усиления входногосигнала звуковой частоты по мощности для оптимальной работы выходногоустройства. В зависимости от элементной базы УНЧ бывают транзисторными,ламповыми и на интегральных микросхемах.
В своём радиоприёмнике я применил УНЧ наинтегральной микросхеме TDA2030, схема которогопоказана на рисунке 12.
/>
Рисунок 12 – Стереоусилитель на двух микросхемах TDA2030.
Операционныйусилитель обладает гигантским коэффициентом усиления, поэтому здесь применяетсяотрицательная обратная связь. Она несколько уменьшает коэффициент усиления, нозаметно улучшает качество усиливаемых сигналов.
Такжеприменяются усилители на биполярных транзисторах. Как правило, они имеютбольшие габариты, гораздо меньший коэффициент усиления и в отличие отусилителей на интегральных микросхемах после сборки требуют ещё и настройки.Преимущество транзисторов заключается в том, что им можно задать три режимаработы:
1 режимнасыщения;
2 режим отсечки;
3 режим усиления(реагирует на любое напряжение на входе).
Одиниз простейших усилителей на биполярном транзисторе, включенный по схеме с общимколлектором, представлен на рисунке 13
/>
Рисунок13 – Усилитель на базе биполярного транзистора включенный по схеме с общимколлектором.
В данном усилителерезисторами R1 и R2 устанавливаютрежим работы, а конденсатор Cр является разделительнымпо постоянному току.
2.2.8 Воспроизводящее устройство
Выходное устройство служит для преобразованияэнергии переменного тока в энергию звуковых волн. Для получения мощных звуковыхколебаний используются громкоговорители, которые должны равномерновоспроизводить звуки различной частоты.
Данным преобразователем может является диффузорнаяэлектродинамическая головка состоящая из:
— корпуса;
— постоянного магнита;
— катушки с проводом малого сечения;
— диффузора.
В роли постоянногомагнита может выступать электромагнит, а также комбинация постоянного магнита иэлектромагнита. Диффузор может быть изготовлен из плотной бумаги или различногорода синтетических материалов, например, пластик. Причём диффузорыизготовленные из синтетических материалов имеют более высокую износостойкость икачество воспроизведения.
При этом динамическиеголовки могут различаться по сопротивлению катушки. Наиболее используемыекатушки имеют сопротивление: 2 Ом, 4 Ом, 8 Ом, 16 Ом и 32 Ом.
Также используются пьезоэлектрические динамическиеголовки, которые отличаются более высоким импедансом. Динамические головкиданного вида работают на принципе изменения линейных размеровпьезоэлектрической пластины, при изменении в нём электрического поля.
В данном случае, в моём УКВ приёмнике в качествевыходного устройства служит диффузорный электродинамический громкоговоритель –динамик с максимальной мощностью 20 Вт, сопротивлением 4 Ом. Она имеет не оченьбольшие габариты, массу и воспроизводит широкий диапазон частот.
2.3 Описание работы схемыэлектрической принципиальной
Принципиальная схема приёмника приведена вприложении А. Сигнал, принятый антенной, поступает на усилитель радиочастоты,выполненный на транзисторе VT1, и далее черезразделительный конденсатор С2 – на 8 вывод микросхемы КХА 058 (DA1), в состав которой входят преобразователь частоты,усилитель промежуточной частоты и детектор.
Цепь L1, L2,C4, VD1, R9,C6, R13 представляет собойклассический вариант электронного узла настройки. Желаемый диапазон выбираетсяпереключателем SA1, коммутирующим катушки L1, L2. Все необходимыепреобразования ЧМ сигнала происходят внутри микросхемы DA1.продетектированный низкочастотный сигнал с вывода 15 DA1поступает на эмиттерный повторитель на транзисторе VT2,а с его нагрузочного резистора R14 – на вход микросхемыDA2, выполняющей функции усилителя звуковой частоты. Двемикросхемы TDA2030 позволяют на выходе получить дваканала воспроизведения. Громкость регулирует резистор R15.
Диод VD2 играет роль защитыв случае, если перепутана полярность питающего напряжения. Конденсаторы С9, С12образуют фильтр по питанию.
2.4 Характеристика элементной базы
КХА058 — микросхема,предназначенная для работы в приёмном тракте ЧМ радиоприёмника. При включениипо типовой схеме с навесными компонентами, она способна реализовать усиление,преобразование, демодуляцию ВЧ сигналов и предварительное усиление напряжениязвуковой частоты.
Масса прибора –не более 3 грамм.
/>
Рисунок 15 –Микросхема КХА 058.
Эксплуатационные данные:
Uпит. ном., В. ………………………………………………………. 6..12;
Uвх. огр., мкВ, неболее ……………………………………………... 45;
Uвых., мВ, не менее ……………………………………………….. 180;
Iпотреб., мА, не более ……………………………………………….. 30;
Uвх.РЧ, мВ, не более …………………………………………………. 3;
Uпит. max, В …………………………………………………………… 16;
Kослаб. АМ, дБ, неменее ……………………………………………… 30;
Отношение сигнал/шум, дБ, не менее …………………………… 40;
Kгармоник, %, не более ……………………………………………... 2,5;
Частотный интервал Uвх.РЧ,МГц …………………………... 1,5..110;
Температура окружающей среды, °С ……………………… 25..+85.
Назначение выводов:
Вывод 1– Подключение контура гетеродина;
Вывод 2– Подключение контура гетеродина;
Вывод 3– Подключение контура гетеродина;
Вывод 4– Подключение контура гетеродина;
Вывод 5– Плюсовой вывод питания (+6…8 В);
Вывод 7– Подключение резистора обратной связи, который определяет коэффициент усиления;
Вывод 8– Вход сигнала РЧ;
Вывод 9– Подключение резистора обратной связи, который определяет коэффициент усиления;
Вывод 11– Минусовый вывод питания;
Вывод 12– Минусовый вывод питания;
Вывод 13– Минусовый вывод питания;
Вывод 14– Минусовый вывод питания;
Вывод 15– Подключение индикатора уровня несущей;
Вывод 18– Плюсовой вывод питания (+9…12 В).
TDA2030 — микросхема предназначена для работы внизкочастотных трактах усиления. При включении по типовой схеме она способнареализовать оконечное усиление сигнала звуковой частоты.
Масса прибора –не более 3 грамм.
/>
Рисунок 16. МикросхемаTDA2030
Эксплуатационныеданные:
Выходная мощность /максимальная/, Вт. …………………… 2х20;
Диапазон воспроизводимых частот, Гц. …...………..… 20 – 30000;
Неравномерность частотной характеристики, Дб. ………….…. ±3;
Входное сопротивление, Ком. ………...…………………..…… 150;
Чувствительность, мВ. …………………………………………… 50;
Сопротивление нагрузки, В. ………………………………..…. 2 – 4;
Напряжение питания /однополярное/, В. …………………… 5 – 25;
Площадь радиатора – теплоотвода, см2. ……………………..… 300.
Назначение выводов:
Вывод 1 – подключение источника сигнала;
Вывод 2 – подключение обратной связи;
Вывод 3 – минусовой вывод питания;
Вывод 4 – подключение динамической головки;
Вывод 5 – плюсовой вывод питания.
КВ109Г — варикапкремниевый, эпитаксиально-планарный, подстроечный. Предназначен для примененияв схемах подстройки частоты резонансных усилителей. Маркируется точкой уположительного вывода, выпускается в пластмассовом корпусе с гибкими ленточнымивыводами. Масса варикапа – 0,06 грамма.
/>
Рисунок 19 –Варикап КВ109Г.
Эксплуатационные данные:
1. Собщ., при F=1 МГц, Uобр.=3 В, пФ ………………………….. 8…17;
2. Кперекл. по С, при Uобр=3…25В, F=1..10 МГц …………………... 4;
3. Ктемп. С, при Uобр.=3 В,1/°С …………………………...…. (5±3)×10-4
4. Q, при Uобр.=3В,F=50 МГц, не менее …………………………… 160;
5. Iобр.пост., при Uобр.=25 В, мкА, не более ……………………….. 0,5;
6. Lвыводов, нГн, не более ……………………………………………... 4;
7. Uобр.пост.max, В ……………………………………………………. 25;
8. Pрассеив., при Tк£+50°С, мВт ………………………………………. 5;
9. Температура окружающей среды, °С ……………………… -40…+85;
КД521А — диодкремниевый, эпитаксиально-планарный, импульсный. Предназначен для применения вимпульсных устройствах. Выпускается в стеклянном корпусе с гибкими выводами.Для обозначения типа и полярности диода используется условная маркировка – однаширокая и две узкие синие полоски на корпусе со стороны положительного(анодного) вывода. Масса диода – не более 0,15 грамма.
/>
Рисунок 20 –Диод КД521А.
Предельные электрические параметры:
1. Uобр.пост.max, В. …………………………………………………. 754;
2. Uобр.имп.max, при tU£2 мкС, Q³10, В. …………………………… 80;
3. Iпр.пост., при T=-60…+50°C, мА ………………………………….. 50;
при T=+125°C, мА ………………………………………. 20;
4. Iпр.имп., при tU£10мкС,T=-60…+50°C ………………………….. 500;
при T=+125°C ………………………………. 200;
5. Аварийная перегрузка по Iпр.,в течении не более 5 мин.,
при Т=-60…+50°C, мА ……………………………………………. 200;
6. Температура окружающей среды, °C …………………….. -60…+125.
КТ315Б — транзисторкремниевый эпитаксиально-планарный структуры p-N-p, усилительный. Предназначен дляприменения в усилителях высокой частоты, промежуточной и низкой частоты.Выпускается в пластмассовом корпусе с гибкими выводами. Тип прибора указываетсяв этикетке, а также на корпусе прибора в виде соответствующего типономинала.Масса транзистора не более 0,18 грамма.
/>
Рисунок 21 –Транзистор КТ315Б.
Предельные электрические параметры:
1. Uкэ max,при Rбэ=10 кОм, В. ………………………………………. 20;
2. Uбэmax,В. …………………………………………………………….. 6;
3. Iк max,мА ………………………………………………………….. 100;
4. Pк, при T£+25°С, мВт ……………………………………………… 150;
5. Тепловое Rпереход-среда, °С/мВт ………………………………. 0,67;
6. Температура p-n перехода, °С …………………………………… +120;
7. Температура окружающей среды, °С ……………………... -60…+100.
КТ368Б — транзисторкремниевый эпитаксиально-планарный структуры n-P-n, усилительный. Предназначен дляиспользования во входных и последующих каскадах усилителей высокой частоты.Выпускается в пластмассовом корпусе с гибкими выводами. Маркируется одной белойточкой с верхней стороны корпуса. Масса транзистора не более 0,5 грамма.
/>
Рисунок 24 – Транзистор КТ368БМ.
Предельные электрические параметры:
1. Uкб пост.max, В ……………………………………………………... 15;
2. Uкб имп.max, при tu=0,5 мС, Q=2, В ……………………………… 20;
3. Uкэ пост.max, при Rбэ=3 кОм, В …………………………………... 15;
4. Uкэ имп.max, при Rбэ=3 кОм, tu=0,5мС, Q=2, В ………………… 20;
5. Uэб пост.max, В ………………………………………………………. 4;
6. Iк пост.max и Iэ пост.max,мА ……………………………………… 30;
7. Iк имп.maxи Iэ имп.max, при tu=0,5 мС, Q=2, мА ………………... 60;
8. Pк пост.max, при T=+65°С, мВт …………………………………... 225;
при T=+130°С, мВт …………………………………. 130;
9. Температура p-n перехода, °С …………………………………… +150;
10. Температура окружающей среды, °С ……………………. -60…+100.
2.5 Разработка платы печатной
Приступая к разводке топологии печатных проводниковнеобходимо учитывать реальные габариты деталей. Удобнее это делать намиллиметровой бумаге, но можно взять и обычный лист в клетку. Рисуем контурыплаты, габариты которой будут определяться с учётом размещения её в каком-тоготовом корпусе.
Разводку топологии платы выполняют карандашом,отмечая места отверстий для выводов радиоэлементов и пунктиром контуры самихэлементов. Линии соединения элементов выполняются в соответствии сэлектрической схемой по кратчайшему пути при минимальной длине соединительныхпроводников. Хотя при наличие персонального ЭВМ топологию печатной платы можноразработать в программе Sprint Layout 4.0 rus.
После этого необходимо приступить к изготовлениюплаты. Для этого из фольгированного стеклотекстолита вырезается заготовкапечатной платы (ножовкой, резаком или ножницами по металлу). К заготовкезакрепляем рисунок топологии (например, липкой лентой ). По рисунку с помощьюкерна или шила намечаются отверстия для выводов радиоэлементов и крепленияплаты.
Сверлим отверстия, сняв бумагу, сверлом диаметром0,6…1 мм для радиоэлементов и 3…3,5 мм – для крепления платы.
После сверления мелкой наждачной шкуркой (нулёвкой)слегка зачищаем фольгу, чтобы снять заусенцы и окисную плёнку – это ускоряетпроцесс травления.
Перед нанесением рисунка топологии плату нужнообезжирить техническим спиртом или ацетоном (протерев поверхность моечнойтряпкой), подойдут и другие растворители.
Для выполнения рисунка проводников используетсялюбой быстро сохнущий лак, например, цапонлак, лак для ногтей или мебельный.Очень удобно рисовать печатные соединения тонким водостойким маркером.
Для нанесения рисунка можно воспользоваться тремяметодами:
1. Берётсярейсфедер или перо (или маркер) и рисуются проводники от отверстия к отверстиюв соответствии с рисунком топологии
2. Покрываетсялаком вся поверхность платы. А после его подсыхании счищаются лишние участкилака при помощи скальпеля и линейки, оставляя закрашенными толькотокопроводящие дорожки.
3. Выполненную в программе Sprint Layout 4.0 rus. и распечатанный на принтере рисунок печатной платыкрепят на обработанный стеклотекстолит и проглаживают хорошо прогретым утюгомдо полного прилипания листа бумаги к стеклотекстолиту. Далее поместитьстеклотекстолит в тёплую воду до полного размокания бумаги. После удалениябумаги на стеклотекстолите остаются дорожки печатной платы.
После нанесения рисунка, когда лак подсохнет,топологию проводников можно перетушировать и скорректировать, аккуратнососкоблив скальпелем лишние участки лака. Затем плату помещаем в пластмассовуюванночку с раствором для травления.
В качестве раствора можно использовать хлорноежелезо или разбавленную азотную кислоту (70% — питьевой воды, 30% — концентрированной азотной кислоты). Весь процесс травления займёт около часа,но если нужно его ускорить, то раствор должен быть слегка тёплым и притравлении иногда его необходимо помешивать.
После окончания травления заготовку промывают подструёй воды и скальпелем соскабливают лак с платы (его также можно растворитьацетоном).
Для удобства монтажа проводники платы необходимооблудить припоем ПОС-16 с использованием жидкого спирто-канифольного флюса.Прикосновения паяльника должны быть лёгкими и недолгими, иначе медная фольгадорожек начнёт отслаиваться. Остатки флюса после облуживания удаляют с платыацетоном или спиртом.
На этом процесс изготовления печатной платысчитается законченным, и можно приступить к монтажу элементов на ней.
Требования, предъявляемые к печатным платам:
1. Платуизготовить химическим способом;
2. Платадолжна соответствовать ОСТ 4.077.000;
3. Минимальнаяширина проводников – 1 мм;
4. Неуказанные предельные отклонения размеров между осями для любых соседнихотверстий 0,2 мм;
5. Максимальныйразмер печатной платы по ГОСТу не должен превышать 470 мм;
6. Соотношениелинейных сторон не более 3:1;
7. Маркироватькраской ТИПФ ТУ 29-02-359-70;
2.6 Методика настройки радиоприёмника
Для диагностики, регулировки и настройкирадиоприёмного устройства необходима контрольно-измерительная аппаратура.Низкочастотный тракт проверяют с помощью генератора низкой частоты, измерителянелинейных искажений, универсального вольтметра, осциллографа. Для контролявысокочастотной части ЧМ приёмников применяют генераторы. Сигналы ввысокочастотном тракте приёмников фиксируют с помощью осциллографов.
Для нормальной работы радиоприёмника, послеосуществления сборки, его необходимо настроить. Настройка приёмника сводится кустановке диапазонов принимаемых частот. Для этого необходимо включить приёмники произвести следующие действия:
1. Выдвинуть все колена телескопической антенна – это способствуетувеличению чувствительности и избирательности приёмника;
2. Для установки диапазонов принимаемых частот необходимо растягивать илисжимать витки катушек L1 и L2,добиваясь приёма всех работающих в данном диапазоне радиостанций.
ЗаключениеВ данном курсовом проекте мною была разработанасхема электрическая принципиальная, а также печатная плата малогабаритногопереносного радиоприёмника, предназначенного для работы в диапазонеультракоротких волн в диапазоне частот 65 – 74 и 88 – 108 МГц. Основная частьрадиоприёмника интегрирована в микросборку КХА058, оконечный усилитель низкойчастоты выполнена микросхеме TDA2030, что позволяетвоспроизводить звук в диапазоне 63 – 20000Гц с максимальной мощностью 20 Вт. Былапроизведена также настройка этого приёмника. Сам приёмник декоративно оформленв корпус.
Списокиспользованных источников1. Нефёдов А.В… Справочник – Интегральные микросхемы и их зарубежныеаналоги. Том 3. Москва, «КУБК-а», 1997
2. Нефёдов А.В… Справочник – Интегральные микросхемы и их зарубежныеаналоги. Том 2. Москва, «КУБК-а», 1997
3. Петухов В.М… Справочник – Маломощные транзисторы и их зарубежныеаналоги. Том 1. Москва, «КУБК-а», 1997
4. Хрулёв А.К., Черепанов В.П… Справочник – Диоды и их зарубежные аналоги.Том 2. Москва, «РадиоСофт», 1998
5. Хрулёв А.К., Черепанов В.П… Справочник – Диоды и их зарубежные аналоги.Том 3. Москва, «РадиоСофт», 1998
6. Чистяков Н.И… Справочная книга радиолюбителя-конструктора. Москва,«Энергоатомиздат», 1990
7. Александров К.К., Кузьмина Е.Г., Электротехнические чертежи и схемы.Москва, «Энергоатомиздат», 1990
8. А.П. Семьян «500 схем для радиолюбителя».Приёмники \ под ред. С.М.Янковского – СПБ.: Наука и Техника, 2004. – 192 с.: ил.
9. «Усилители низкой частоты. Любительские схемы»Ч.1. Сост. А.А. Халоян – М.: ИП РадиоСофт, ЗАО «Журнал «Радио», 2004 – 304 с.:ил. – (Радиобиблиотечка. Вып. 2)