Разработка структурной схемы и расчет принципиальной схемы радиоприемного устройства

Выберем .

Определим параметры контура.

Эквивалентная проводимость контура:

где

где

— выходная емкость усилительного элемента,

— емкость монтажа,

— собственная конструктивная емкость.

Индуктивность контура:

Собственная конструктивная проводимость ШПК:

Определим коэффициенты подключения ПКШ к выходной цепи смесителя и ко входу ПКФ из условий согласования выходного сопротивления смесителя со входным сопротивлением ПКФ и обеспечения нужной ширины полосы пропускания широкополосного контура:

где Рассчитаем индуктивность связи:

Определим значение резистора, включенного на выходе ПКФ:

Определим крутизну преобразования

Определим коэффициент усиления высокочастотной части микросхемы, нагруженной на ПКФ:

2.

4. Расчет тракта ПЧ, выполненного на ИМС Если необходимая избирательность по соседнему каналу уже обеспечена ПКФ, установленным на выходе смесителя, то усилитель промежуточной частоты в основном служит для усиления сигнала.

Если микросхема не содержит детектора, то для связи с внешним детектором удобно использовать широкополосный контур.

Рассчитаем полосу пропускания широкополосного контура по формуле:

Выберем емкость контура .

Рассчитаем параметры контура.

Эквивалентная проводимость контура:

где

где

— выходная емкость усилительного элемента,

— емкость монтажа,

— собственная конструктивная емкость.

Индуктивность контура:

Собственная конструктивная проводимость ШПК:

Определим коэффициенты подключения ПКШ к выходу микросхемы и ко входу детектора из условий получения максимального усиления и необходимой полосы пропускания по формулам:

Рассчитаем Рассчитаем коэффициент усиления каскадов промежуточной частоты

2.

5. Расчет амплитудного детектора В приемнике, выполненном на микросхеме К174ХА2, детектор может быть выполнен отдельно на навесных элементах.

В настоящее время детекторы АМ сигналов строят как на диодах, так и на транзисторах. Предпочтение отдается диодным детекторам, так как они обладают гораздо большим динамическим диапазоном уровней.

Выберем высокочастотный диод с малой междуэлектронной емкостью и большими значениями и Определим и условия отсутствия нелинейных искажений вследствии различий сопротивления нагрузки по постоянному току и переменному току.

При М=0,3, и получим:

Рассчитаем из условия отсутствия нелинейных искажений вследствие инерционности нагрузки

При М=0,3

Определим разделительную емкость:

Входное сопротивление детектора:

Коэффициент передачи детектора:

где Напряжение на выходе детектора

Наличие в схеме резистора R1 создает в диоде небольшое отпирающее напряжение, это обеспечивает успешную работу детектора, выполненного на кремниевом диоде, начиная с самых малых подаваемых на него напряжений. По высокой частоте этот резистор зашунтирован конденсатором.

Величину начального тока определим по формуле:

Величина напряжения смещения, необходимого для получения рассчитанного значения начального тока диода равна:

Резистор R1 найдем из формулы:

Величина шунтирующей емкости:

Входное сопротивление детектора:

Резонансное сопротивление наружного контура УПЧ:

При полном включении эквивалентное сопротивление определяется:

Величина может быть определенна:

Определим характеристическое сопротивление контура:

Тогда полная емкость контура:

2.

6. Расчет цепей автоматической регулировки усиления Цепи АРУ используются во всех вещательных радиоприемниках. Необходимость ее применения определяется тем, что усиление радиотракта приемника рассчитано на прием слабых сигналов, а реальные радиосигналы могут их значительно превосходить по уровню. В этом случае может возникать перегрузка отдельных каскадов УПЧ. При этом могут появляться заметные нелинейные искажения принимаемого сигнала и даже выход из строя активных элементов. Кроме того условия распространения радиоволн так же приводят к изменению уровня принимаемого сигнала (замираниям). Для устранения медленных изменений уровня сигнала и перегрузки отдельных каскадов приемника в его схему дополнительно включается цепь АРУ.

Для расчета элементов АРУ необходимо задаться значением постоянной времени фильтра АРУ. Для радиовещательных приемников АМ сигналов принимается Резистор определим из условия

3. Расчет результирующих характеристик приемника

3.

1. Расчет чувствительности приемника Если при расчете приемника на входах используемых микросхем обеспечены необходимые уровни входных сигналов, то чувствительность приемника можно определить следующим образом.

Определим коэффициенты передачи тракта приемника до первой микросхемы на крайних частотах заданного поддиапазона

На тех же частотах определим чувствительность приемника

Неравномерность усиления в поддиапазоне определяется

3.

2. Расчет избирательных свойств приемника На нижнем конце заданного поддиапазона строятся АЧХ преселектора, тракта ПЧ и результирующая АЧХ всего приемника (до детектора):

АЧХ тракта ПЧ рассчитывается следующим образом:

Для выбранного фильтра известны значения для двух расстроек: для и Определим коэффициенты:

где Заключение В данной курсовой работе был произведен расчет фильтрующих цепей преселектора, расчет избирательных цепей тракта ПЧ, произведен выбор типа АИМС и транзисторов, также расчет реальной чувствительности, электрический расчет принципиальной схемы приемника и расчет полученных результирующих характеристик приемника.

Список используемой литературы Фалько А. И. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию «Разработка структурной схемы и расчет принципиальной схемы радиоприемного устройства». — Новосибирск: НЭИС, 1992.

Фалько А. И. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию радиоприемных устройств «Расчет входных цепей». Ч.1 — Новосибирск: НЭИС, 1994.

Фалько А. И. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию радиоприемных устройств «Расчет входных цепей». Ч.2 — Новосибирск: НЭИС, 1994.

Фалько А. И. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию радиоприемных устройств «Расчет диапазонных резонансных усилителей радиочастоты». — Новосибирск: Сиб

ГАТИ, 1996.

Справочник радиолюбителя — конструктора. Под ред. Чистякова Н. И. — М: Радио и связь, 1983.