Переносной бытовой радиовещательный приемник первой группы сложности

курсовая работа

2.1 Выбор и обоснование исходных данных для расчета

Для разработки приемника необходимо выбрать структурную схему. В данном случае выбираю схему супергетеродинного типа с однократным преобразованием частоты. Основанием для этого является то, что существенно упрощается его система настройки поскольку перестраиваются только селективные цепи входной цепи, УРЧ и гетеродина. В супергетеродинном приемнике можно обеспечить значительно лучшую фильтрацию сигнала от помех при перестройке приемника. Основные показатели радиотракта практически не изменяются, так как они в основном определяются показателями тракта промежуточной частоты. В супергетеродинном приемнике легче обеспечить большое усиление. Приведем структурную схему.

Рисунок 2--Структурная схема приемника супергетеродинного типа, где:

ВЦ-- входная цепь;

УРC--усилитель радиосигнала;

См--смеситель;

G--гетеродин;

УПЧ--усилитель сигнала промежуточной частоты;

D--детектор;

УЗЧ--усилитель сигнала звуковых частот,

ОУ--оконечное устройство.

Для обеспечения заданной избирательности по соседнему каналу применяется фильтр ПКФ и интегральные микросхемы. В соответствии с ГОСТом 5651--89 конкретизирую исходные данные для предварительного расчета структурной схемы радиоприемника первой группы сложности.

Таблица 1

Основные параметры

Заданное значение

Значение в соответствие с ГОСТ

Принятые значения

Sар

12мкВ/м

0,15мкВ/м

12мкВ/м

Sзк

62дБ

40Дб (УКВ)

16Дб (КВ)

62дБ

Sск

48дБ

40 дБ

48дБ

10

_

10

Fн

100Гц

125Гц

100Гц

Fв

6,8кГц

5,6кГц

6,8кГц

2.2 Предварительный электрический расчет структурной схемы РПрУ

2.2.1 Выбор и обоснование параметров и числа избирательных систем ТРЧ

На основании исходных данных произвожу распределение заданного ослабления на краях полосы пропускания среди основных трактов радиоприемного устройства.

Таблица 2:

Распределение заданного ослабление по трактам

Тракты

ТРЧ

ТПЧ

ТЗЧ

10

2

7

1

Теперь рассчитываю количествоизбирательных контуров для каждого диапазона ( КВ--2, КВ--3, УКВ--1, УКВ--2). Выбираю количество избирательных контуров n=3.

Для нахождения нам необходимо знать промежуточную частоту , ширину полосы пропускания , минимальную и максимальную частоты поддиапазона , а также . Все эти параметры высчитываются по следующим формулам:

(для КВ--2, КВ--3),

(для УКВ--1, УКВ--2),

где - верхняя граничная частота диапазона принимаемых звуковых частот

где максимальная частота диапазона, -минимальная частота диапазона

пч

При расчете понадобятся следующие данные:

Определяю максимальную допустимую добротность контуров ТРЧ , обеспечивающую заданное ослабление на краях полосы пропускания :

:

,

Где

:

,

Где

:

:

Рассчитываю необходимую добротность контуров , которая обеспечивает заданную избирательность по зеркальному каналу:

,

Таблица 3:Основные параметры

УКВ--1

518,5

19,6

80

УКВ--2

689,5

28,3

96

КВ--2

625,1

58,4

64

КВ--3

471,1

44

56

Рассчитываю эквивалентную конструктивную добротность контуров:

; ;

КВ--2:

КВ--3:

УКВ--1:

УКВ--2:

КВ--2:

КВ--3:

УКВ--1:

УКВ--2:

Все условия выполняются ---и для каждого из диапазонов:

КВ--2: 58,4 < 64 < 625,1; УКВ--1: 19,6 < 80 < 518,5;

КВ--3: 44 < 56 < 471,1; УКВ--2: 28,3 < 96 < 689,5.

КВ--2: ; УКВ--1: 81,3<518,5;

КВ--3: ; УКВ--2: 99<689,5.

Таблица 4: Конструктивная добротность контуров

Диапазон

Значение конструктивной добротности для контуров

Без сердечника

С сердечником

КВ

УКВ

60150

100200

140190

100200

Таблица 5: Коэффициент шунтирования контура электронным прибором

Коэффициент шунтирования

Электронный прибор

Транзистор

0.50.8

Далее окончательно принимаем значение . Структурная схема приведена на рисунке 4.

Рисунок 3 - Схема распределения в ТРЧ контуров

2.2.2 Выбор типа элементов для перестройки колебательных контуров ТРЧ

Исходными данными для выбора элемента настройки (варикапа) являются:

См=8-10 пФ, См=5-6 пФ,

КВ: СL=4-10 пФ, УКВ: СL=1-4 пФ,

Свн=8-15пФ, Свн=4-8пФ.

1.Расчитываю коэффициент перекрытия по диапазону:

Кпд = (для каждого диапазона).

УКВ--1:

УКВ--2:

КВ--2:

КВ--3:

По справочной литературе предварительно выбираю варикап, который по своим параметрам позволит обеспечить перекрытие заданных диапазонов.

КпдVD=;

Выбранный мной варикап удовлетворяет условиям перекрытия диапазонов КВ-2, КВ-3.Данный варикап КВ110В имеет параметры:

Таблица 6- Параметры варикапа КВ110В.

Параметр

значение

условие

Cmin, пФ

17,6

-

Cmax, пФ

26,4

-

Q

300

На f=50Гц , Uобр=4В

Рmax,Вт

100

-

Его КпдVD=1,2.

Варикап КВ107А, обеспечивающий перекрытие по диапазону УКВ-1 и УКВ-2, имеет следующие параметры:

Таблица 7- Параметры варикапа КВ107А.

Параметр

значение

условие

Cmin, пФ

10

-

Cmax, пФ

40

-

Q

20

На f=50Гц , Uобр=4В

Рmax,Вт

100

-

Его КпдVD=2.

Таблица 8. Рекомендуемые значения емкостей.

Значения емкостей

См, пФ

СL, пФ

Cвн, пФ

КВ

8..10

4..10

8..15

УКВ

5..6

1..4

4..8

Определяю емкость схемы:

Ссхмонтажавносимоеподстроечное

КВ-2: Ссх=20 пФ;

КВ-3: Ссх=20 пФ;

УКВ-1: Ссх=18пФ;

УКВ-2: Ссх=16пФ.

После того как рассчитал С сх , определяю требуемую емкость схемы Сэк, при которой выбранный варикап обеспечивает перекрытие данного диапазона:

Сэк=

КВ-2 Сэк=53,5 пФ;

КВ-3 Сэк=53,5 пФ;

УКВ-1 Сэк=57,5пФ;

УКВ-2 Сэк=36,9 пФ.

Определяю С доп , которое необходимо включить в контур для получения заданного перекрытия :

С доп = Сэк- Ссх;

КВ-2 С доп=33,5(пФ);

КВ-3 С доп=33,5(пФ);

УКВ-1 С доп=39,5(пФ);

УКВ-2 С доп=20,9(пФ).

Если С доп<0, то следует выбрать варикап с большим отношением , если С доп>(20…40) пФ, то следует выбрать варикап с меньшим отношением , если 20< С доп<40, то варикап выбран верно.

При полученном значении С доп условие (20< С доп<40) выполняется, следовательно, выбранные варикапы будут использованы в моем приемнике.

2.2.3 Выбор избирательной системы ТРЧ

В современных радиоприемниках вместо фильтров сосредоточенной селекции применяют фильтры ПКФ, ПЭФ и ПАВ. Пьезокерамические фильтры при небольших габаритах и массе обеспечивают высокую избирательность по соседнему каналу.

При выборе нужно учитывать значение:

;

;

Ослабление на краях полосы пропускания.

Нужно получить:

1) - коэффициент передачи;

2) - реальная избирательность;

и - сопротивление по входу и выходу;

Ослабление на краях полосы пропускания.

По этим данным из справочника выбираем фильтр. Его технические параметры приведены в таблице 9.

Таблица 9 Избирательная система ТРЧ

Тип ПКФ

,кГц

,дБ

,кОм

,кОм

ПФ1П-042

4,6…7

50

-12

2,0

2,0

При выборе фильтра оказалось, что выбранный фильтр в полной мере обеспечивает требуемую избирательность по соседнему каналу, поэтому использование каких-то резисторных каскадов и еще нескольких ПКФ необязательно. Полосовой фильтр конструктивно законченную систему пъезокерамических резонаторов, связанных между собой. Чтобы полосовой фильтр работал нормально нужно согласовать его вход и выход с предыдущими и последующими каскадами. Для данного согласования перед пъезокерамическим фильтром включают резонаторный контур.

2.2.4 Расчет необходимого усиления до детектора и выбор типа усилительных элементов

Я выбираю демодулятор и преобразователя частоты в составе микросхемы К174ХА10 - представляет собой многофункциональная ИС для построения супергетеродинного приемника. ИС обеспечивает усиление ВЧ, ПЧ, НЧ сигналов, преобразование частоты, демодуляцию АМ и ЧМ сигналов. Назначение выводов: 1--вход 1 УПЧ; 2 -вход 2 УПЧ; 3, 11--общий; 4--выход смесителя; 5--выход контура гетеродина; 6--вход 1 УВЧ; 7--вход 2 УВЧ; 8--выход демодулятора; 9--вход УНЧ; 10--блокировка; 12--выход УНЧ; 13--питание; 14--вход демодулятора; 15--выход УПЧ; 16--блокировка АРУ (выход АПЧ).

Структурная схема микросхемы К174ХА10 представлена на рисунке 2.

Рисунок 4--Структурная схема микросхемы К174ХА10

Таблица:10 Основные электрические параметры ИМС К174ХА10.

UИП, В

Iпот, мА

Uвх огр.ЧМ мкВ

Uвых, В

Uвых.ПЧ, мВ

,НЧ

90.9

16

2.2.5 Предварительный расчет АРУ

Исходными данными для расчетов являются величины (изменение сигнала на входе радиоприемника) и (допустимое изменение сигнала на выходе).

Выбираю изменение усиления, осуществляемое в одном каскаде:

раз.

Определяю требуемое изменение коэффициента усиление приемника под действием АРУ:

определяю необходимое число регулируемых каскадов:

Произвожу расчет по формулам: ;

По полученным данным делаю вывод, что число регулируемых каскадов равно2.

Делись добром ;)