Приемник радиовещательный КП. Пояснительная записка к курсовому проекту
![]()
|
2.2 Расчет усилителя радиочастоты частота приемник колебательный Исходными данными для проектирования и расчета каскада УРЧ, которые получаются при составлении структурной схемы приемника, являются: граничные частоты диапазона ![]() ![]() параметры контура УРЧ; тип контура - одиночный с двойным автотрансформаторным включением; эквивалентное затухание контура ![]() конструктивное затухание ![]() напряжение источника питания ![]() параметры транзистора УРЧ КП341Б, приведены в Приложении 1; параметры смесителя. На рисунке 2.5 изображена схема УРЧ. ![]() Рисунок 2.5 - Схема усилителя радиочастоты на ПТ с двойным автотрансформаторным включением контура Затем выбираем транзистор с наименьшим коэффициентом шума и имеющий ![]() Имеет смысл использовать в каскаде УРЧ такой же контур, как и во входной цепи. Определим коэффициент устойчивого усиления схемы: ![]() Общими формулами коэффициента усиления и эквивалентного затухания колебательного контура каскада резонансного усилителя являются: ![]() ![]() Для решения надо так подобрать коэффициенты включения ![]() ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() Получается две пары коэффициентов включения при разных знаках перед вторыми радикалами. Для схемы с двойным автотрансформаторным включением физически реализуемыми будут пары, в которых оба коэффициента включения получаются не более единицы. Когда в обеих парах хотя бы один коэффициент включения окажется больше единицы, то при заданных исходных данных невозможно получить требуемые ![]() ![]() В нашем случае: ![]() ![]() При данных значениях N и М получаются следующие пары коэффициентов: ![]() ![]() ![]() ![]() Вторая пара отвечает условию физической реализуемости и может быть принята как расчетная. Проверим по формулам (3.14) и (3.15) найденные коэффициенты: ![]() ![]() Таким образом, найденные коэффициенты позволяют реализовать требуемое затухание контура и обеспечить устойчивый коэффициент усиления. Для обеспечения выбранного режима работы полевого транзистора по постоянному току и его температурной стабильности в усилительный каскад должны быть введены вспомогательные цепи [7, стр21]. Исходные данные для расчета цепей: · Электрический режим: ![]() ![]() ![]() ![]() · Начальный ток стока ![]() · Максимально допустимая мощность ![]() · Максимальная температура перехода ![]() · Нормальная температура ![]() Величина сопротивления цепи затвора: ![]() Сопротивление резистора ![]() ![]() Емкость переходной цепочки цепи затвора ![]() ![]() Емкость ![]() ![]() Развязывающий фильтр в цепи питания рассчитаем по формулам: ![]() ![]() В результате был рассчитан каскад УРЧ и все его элементы. .3 Расчет гетеродина Гетеродин входит в состав TDA7088T. ![]() Рисунок 2.6 Принципиальная схема каскада гетеродина. Расчет элементов преобразователя аналогичен расчету ВЦ и УРЧ. Рассчитаем ёмкость контура: ![]() Емкость монтажа берем примерно равной ![]() ![]() ![]() ![]() Далее найдем индуктивность контура: ![]() С1 и С2 из вышеперечисленных соображений выберем 1.2-6 пФ и 2200 пФ соответственно. Диапазон изменения емкости контура для обеспечения требуемого коэффициента перекрытия: ![]() ![]() где ![]() Требуемый диапазон изменения емкости варикапа тогда составит 4.65-7.7 пФ. При применении варикапа КВ129А. диапазон напряжений составит 3-5 В. Номинал С3 берем 10 пФ. Сопротивление резистора положим R1=300 кОм, при этом шунтирование контура по цепи управления варикапом практически не сказывается. Положим сопротивление резистора R2=10 кОм, тогда: ![]() где ![]() .4 Расчет УПЧ и частотного детектора Как уже говорилось ранее УПЧ и ЧД входят в состав м/с TDA7088T. ![]() Рисунок 2.7 Подключение ФСС к м/с TDA7088T В качестве ФСС мы выбрали пьезокерамический фильтр, выпускаемый промышленностью ФСС ПФ1П-049а. Его параметры приведены в таблице 2.1 (данные взяты из [1] приложение 3). Таблица 2.1. Основные параметры пьезокерамического фильтра ПФ1П-049а
Примечание: неравномерность затухания в полосе пропускания фильтров ПФ1П-049 не превышает 3 дБ; полоса пропускания фильтра ПФ1П-049а на уровне 26 дБ - не более 505 кГц. 2.5 Усилитель низких частот Применим в качестве УНЧ микросхему TDA7050T - усилитель с выходом на головные стереотелефоны. Представим типовую схему включения низкочастотного тракта на рисунке 2.8. ![]() Рисунок 2.8 - Типовая схема включения микросхемы TDA7050T Приведём параметры микросхемы TDA7050T. Электрические параметры ИМС TDA7050T
В качестве нагрузки УНЧ применим головные телефоны. 3. Расчет коэффициента шума и чувствительности приемника Коэффициент шума супергетеродинного приемника равен: ![]() где ![]() ![]() ![]() Расчет коэффициента шума проведем для ВЦ и УРЧ, так как последующие каскады, дают несущественный вклад в общий коэффициент шума. Пересчитаем к входу, проводимости источника сигнала и входного контура: ![]() ![]() ![]() g11=46.4 мкСм; t11=1; ![]() Шумовое сопротивление транзистора ![]() Коэффициент шума УРЧ и ВЦ определяется выражением: ![]() Подставив, получим ![]() Рассчитаем чувствительность приемника ![]() ![]() Реальная чувствительность радиоприемного устройства не превышает заданного значения в ТЗ, таким образом, требование ТЗ выполнено. 4. Расчет кривой избирательности линейного тракта Кривая избирательности тракта ПЧ - это кривая избирательности пьезокерамического ФСС. Построение кривой избирательности выполним эмпирически на основе справочных данных. Из справочных данных по применяемому ФСС находим подавление сигнала: а) при отстройке на 150-200 кГц - подавление 6 дБ; б) при отстройке на 505 кГц - подавление 26 дБ. ![]() Рисунок 4.1 - Кривая избирательности ФСС Определим затухание на частотах зеркального канала и канала прямого прохождения: ![]() ![]() ![]() ![]() Видим, что требуемые избирательности обеспечивается с запасом, так как по ТЗ избирательность по зеркальному каналу должна быть 40 дБ. Избирательность по каналу прямого прохождения также обеспечили, потому что в ТЗ эта избирательность должна составлять 60 дБ. Кривую избирательности преселектора построим по формулам: ![]() ![]() Приведём скриншот данных используемых при построении в системе MathCAD. ![]() Рисунок 4.2 - Кривая избирательности преселектора По результатам расчётов видим, что заданные по техническому заданию избирательности обеспечиваются. Заключение В ходе проекта был спроектирован монофонический радиовещательный приемник, предназначенный для приема станций звукового УКВ монофонического вещания в диапазоне 80…88 МГц, характеристики которого удовлетворяют требованиям технического задания. В процессе проектирования остановились на схеме супергетеродинного приемника. Проектирование выполнено последовательно, следуя блок-схеме устройства, в результате работы получены, как конечный продукт курсового проектирования, принципиальная электрическая схема. Так как проектирование устройства было учебной работой, в нем не рассматривались некоторые вопросы конструктивной реализации данного приемника. Список использованных источников 1. Пушкарев В.П. Устройства приема и обработки сигналов. Учебное методическое пособие. - Томск, 2005. - 69 с. . Пушкарев В.П. Устройства приема и обработки сигналов. Учебное методическое пособие. - Томск, 2007. - 174 с. . Пушкарев В.П. Устройства приема и обработки сигналов: Учебное пособие. - Томск, 2005. - 200 с. . Проектирование радиоприемных устройств под ред. А.П. Сиверса. - М.: Советское радио, 1976. - 485 с. . Бобров Н.В. и др. Расчет радиоприемников - М.: Воениздат, 1971. - 496 с. 6. А.С. Красько. Проектирование усилительных устройств. Учебное пособие Томск 1990. - 23 с. 7. Полупроводниковые приборы: транзисторы малой мощности: Справочник/ под ред. А.В. Голомедова. - М.: Радио и связь, 1989. - 640 с. 8. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам, интегральным микросхемам / Под ред. Н.Н. Горюнова. - М.: Энергия, 1977. - 744 с. 9. Расчет цепей термостабилизации электрического режима транзисторов / Разработчик Ю.Г. Болтовский. Томск, Ротапринт ТИАСУРа, 1993. - 27 с. . Справочник по учебному проектированию приемно-усилительных устройств / Под редакцией М.К. Белкина. Минск,» Вища школа», 1988. - 472 с. |