Разработка радиоприемника

dэп = 1/Qэп; (19)

dкон = 1/Qкон; (20)

dэп = 1/11,3=0,088;

dкон = 1/100=0,01.

Определяем коэффициент включения контура m1 по формуле

, (21)

где Rвх – входное сопротивление транзистора 1 каскада радиоприемника;

rmax – характеристическое сопротивление контура;

dэп и dкон – затухание контура.

m1=&O

uml;(0,088–0,01)×1,8 /15,14=0,096

Напряжение сигнала на входе первого каскада радиоприёмника можно определяется по формуле:

Uвх = EhдQэк.пm1, В, (22)

где E – напряжённость электрического поля в точке приёма В/м, равная 100мкВ;

hд – действующая высота магнитной антенны, равная 0,02 – 0,04 м;

Qэк.п – максимальная добротность контура входной цепи, дБ;_

Принимаем действующую высоту антенны hд = 0,03 м

Uвх = 120∙10-6××0,03×0,096×42,4 =0,14 мВ.

Необходимый коэффициент усиления при приёме сигнала на магнитную антенну определяется по формуле

Кн = (Uвхd/ Uвх)×106, (23)

Кн = (0,3/0,14∙10-6)×106=2142

Необходимый коэффициент усиления Кн' берут с запасом из-за разброса параметров транзистора, неточной настройки контуров и т.д.:

Кн' = (1,4 – 2) Кн., (24)

где Кн – необходимый коэффициент усиления;

Кн' – необходимый коэффициент усиления с запасом.

Кн' = 2×2142=4284

Определение числа каскадов УПЧ. Для определения числа каскадов УПЧ необходимо знать коэффициенты передачи входной цепи и преобразователя частоты.

Принимаем коэффициент передачи входной цепи приёмника – 2

Коэффициент усиления ПЧ, нагруженного на фильтр сосредоточенной избирательности, рассчитывают оп формуле:

Кпч = m1m2KфY21пчR, (25)

где m1 – коэффициент включения нагрузки в коллекторную цепь смесителя m1= (0,6 – 0,8); принимаем m1=0,7

m2 – коэффициент включения нагрузки в цепь базы первого УПЧ

m2= (0,1 – 0,2); принимаем m2=0,15

Y21пч – крутизна характеристики транзистора в режиме преобразования, мА/В;

Y21пч = 0,5×Y21э, (26)

где R = (10 – 15)×103 Ом – характеристическое сопротивление контуров фильтра сосредоточенной селекции; принимаем R=12кОм

Kф = 0,2 – 0,25 – коэффициент передачи ФСИ; принимаем Kф = 0,25

Y21пч = 0,5×26 = 13 мА/В;

Приняв следующие значения m1 = 0,7; m2 = 0,15; Kф = 0,25; R = 12кОм определяем коэффициент усиления ПЧ

Кпч = 0,7×0,15×0,25×0,013×12×103 = 4,095

Для определения коэффициента усиления каскада УПЧ рассчитывают устойчивый коэффициент усиления по формуле

, (27)

где Ск – проходная ёмкость транзистора, принимаем 4 пФ;

fпр – промежуточная частота, равная 465кГц;

Y21Э – крутизна характеристики транзистора, мА/В

В каскаде УПЧ применяем транзистор КТ 357А

Рассчитываем устойчивый коэффициент усиления УПЧ

Купчуст=6,3Ö26×10-3/465×103×4×10-12=23,54

Необходимое количество каскадов УПЧ определяется по формуле

Nупч =(lg Кн' – lg Кпч)/lg Купчуст, (28)

Nупч =(lg 4284 – (lg 4,095+lg 3+lg2) /lg 23,54 =1,63

Таким образом, для обеспечения заданной чувствительности приёмника должно быть 2 каскада УПЧ.

Избирательность по соседнему каналу Se, создаваемую входной цепью приёмника определяем по формуле:

, дБ, (29)

где N – число каскадов УРЧ;

∆f – стандартная расстройка, равная 9 кГц для километрового; гектометрового и декаметрового диапазонов;

fcmax – максимальная частота сигнала, МГц;

Qэк. – ранее выбранная добротность контуров входной цепи и УРЧ

Se¢=(0+1) 20lgÖ1+2×9×103×1,17/0,285×106=1,7 дБ

Избирательность по соседнему каналу Seфси, которую должен обеспечить ФСИ определяется по формуле

Seфси = Se – (Se' + Seупчобщ), [дБ] (30)

где Se – заданная избирательность по соседнему каналу, [дБ]

Seфси = 45 – (0,17 + 6) = 38,83 дБ

Выбираем тип пьезокерамического фильтра, у которого избирательность по соседнему каналу не менее полученного выше значения и полоса пропускания

Пфси = П/α, (31)

где α = 0,8 – 0,9 – коэффициент расширения полосы.

Пфси = 15,4/0,8 = 19,25кГц

В качестве нагрузки преобразователя частоты используется ФСИ, состоящий из пьезокерамических-звеньев, то необходимо определить количество звеньев (nфси), при котором будут обеспечиваться частотная избирательность Seфси и полоса пропускания Пфси. Для определения количества звеньев фильтра рассчитывают необходимую эквивалентную добротность контуров ФСИ:

Qэк.фси = (2×√2)×465/ Пфси, (32)

Qэк.фси = (2×√2)×465/12,5 =68,32

Должно выполняться условие

Qэк.фси < (0,6 – 0,8) Qконфси. (33)

где Qконфси = 200 – максимальная добротность контуров ФСИ

68,32< 0,8×200

68,32 < 160

Относительную расстройку αе и обобщённое затухание βе находим по формулам:

αе = 2∆f/Пфси; (34)

βе = 2fпр/(Qэк.фси×Пфси). (35)

αе = 2×9/19,25 = 0,93;

βе = 2×465/(68,32×19,25) = 0,7

По семейству обобщённых резонансных характеристик для полученных значений αе и βе определим избирательность по соседнему каналу на одно звено фильтра: Se1 = 6,5 дБ.

Определяем количество звеньев ФСИ по формуле:

nфси = Seфси/ Se1, (36)

nфси = 38,83/6,5 =4,18

Применяем 5 звеньев ФСИ

В результате предварительного расчета ВЧ – трака приемника получилось:

5 звеньев фильтра сосредоточенной избирательности, каскад усилителя радиочастоты по расчету отсутствует, в качестве регулируемых каскадов используем первый и последний каскады УПЧ, т.е. один апериодический, другой резонансный.

nн = Д – В, (37)

где Д – заданное изменение сигнала на входе приёмника, [дБ];

В-заданное изменение сигнала на выходе приёмника, [дБ].

Согласно ГОСТ 5651–76, для стационарных радиовещательных приёмников 2‑го класса Д = 30 дБ, В = 10 дБ.

Рассчитываем необходимые пределы изменения коэффициента усиления регулируемых каскадов

nн = 30 – 10 = 20 дБ.

Считая, что регулируемые каскады идентичны, определяют необходимое количество регулируемых каскадов:

Nару = nн/20lgn. (38)

Задаёмся изменением коэффициента усиления одного регулируемого каскада n = 10 и определяем количество регулируемых каскадов

Nару = 20/20lg10 = 1.

В результате предварительного расчета приемника получилось:

5 звеньев фильтра сосредоточенной избирательности, каскад усилителя радиочастоты по расчету отсутствует, в качестве регулируемого каскада используем УПЧ, каскад будет резонансный.

Выбор и обоснование структурной схемы усилителя низкой частоты.

Схему выходного каскада выбираю из следующих данных:

Так как выходная мощность 0,25 Вт, берем схему класса А-В на мощном транзисторе. Выбираем транзистор из справочника КТ 818Б.

Определим максимальную мощность рассеивания на коллекторе транзистора одного плеча усиления.

 Скачать реферат