Xreferat.com » Рефераты по коммуникации и связи » Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Введение


Угловая модуляция (общий термин, объединяющий ЧМ и ФМ) обладает несколькими важными достоинствами. Так, мощность передатчика не изменяется при модуляции, она постоянна и равна пиковой,, тогда как при АМ, например, мощность несущей должна быть в четыре раза меньше пиковой. Усилитель мощности передатчика с угловой модуляцией работает при постоянной амплитуде сигнала, поэтому к его линейности не предъявляется никаких требований. Он может работать в режиме класса С, т.е. с максимальным кпд. Отсутствие серьезных требований к линейности особенно важно для транзисторных устройств. Передатчик не требует для модуляции большой мощности звукового сигнала, по схеме и конструкции он получается заметно проще АМ, а тем более SSB передатчика.

Постоянство мощности ЧМ и ФМ сигналов – существенное преимущество в связи с развитием сети ретрансляторов. Ведь ультракороткие волны слабо огибают земную поверхность, поэтому дальность действия УКВ передатчиков в обычных условиях не намного превосходит дальность прямой видимости. Дальность значительно увеличивается при наличии ретранслятора, а тем более – цепочки ретрансляторов, установленных на возвышенных местах. Из-за нелинейности усилительных каскадов ретранслятора слабые сигналы подавляются в нем сильными. Если к тому же сильный сигнал модулирован по амплитуде, то в ретрансляторе возникнет перекрестная модуляция и слабый сигнал так же окажется промодулирован, связь нарушится. При использовании угловой модуляции перекрестная модуляция не возникает. Наличие сильного сигнала приводит лишь к уменьшению коэффициента усиления ретранслятора (забитие), но не нарушает возможности проведения связи. По этой же причине передатчики с угловой модуляцией практически не создают помех телевизионному и радиоприему и значительно меньше мешают близко расположенным радиостанциям по сравнению с АМ и SSB передатчиками.

1. Расчет структурной схемы


1.1 Расчет полосы пропускания приемника


Полоса пропускания приемника


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса,


где Линейная часть УКВ тюнера IV-класса – ширина спектра сигнала,

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса– нестабильность сигнала.

Диапазон модулирующих частот Линейная часть УКВ тюнера IV-класса, средняя девиация частоты сигнала Линейная часть УКВ тюнера IV-класса, тогда индекс модуляции


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Нестабильность сигнала на приемной стороне определяется нестабильностью источника на передающей стороне, шагом сетки частот и нестабильностью частоты гетеродина.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса,


Тогда ширина полосы пропускания приемника

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Коэффициент расширения Линейная часть УКВ тюнера IV-класса.

Применение системы АПЧ нецелесообразно.

Коэффициент перекрытия диапазона

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Коэффициент достаточно мал, поэтому разбивку на поддиапазоны производить не будем. Перестройка приемника будет производиться при помощи конденсатора переменной емкости.


1.2 Выбор первых каскадов приемника


Вычислим допустимый коэффициент шума


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса, где


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса – минимально допустимое отношение эффективных напряжений с/ш на входе приемника (для ЧМ равно 2)

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса – внутреннее сопротивление приемной антенны (75 Ом).

Если не учитывать внешние шумы, то получим

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


1.3 Выбор средств обеспечения избирательности


Промежуточная частота для УКВ ЧМ определена ГОСТом, поэтому сразу выберем структурную схему преселектора с учетом требований ТЗ по методике, изложенной в [1].

Выбираем схему преселектора:


Линейная часть УКВ тюнера IV-классаЛинейная часть УКВ тюнера IV-класса


Рис. 1 Структурная схема преселектора


В качестве преселектора будем использовать одноконтурные входную цепь.

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса – эквивалентное затухание контура

Обобщенная расстройка зеркального канала:


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса дБ.


По графику [1] находим ослабление зеркального канала, которое может обеспечить преселектор. Получаем, что выбранная схема может обеспечить ослабление зеркального канала на 30 дБ, т.о. условие технического задания выполняется.


Распределение усиление по каналам


При ЧМ амплитуда сигнала не несет никакой информации, т.к. принимаемый сигнал необходимо пропустить через ограничитель, что бы избавиться от паразитной амплитудной модуляции. Поэтому обычно в радиоприемниках ЧМ-сигналов АРУ не применяются.

В качестве УПЧ и детектора выберем специализированную микросхему К174УР3. Она представляет собой усилитель-ограничитель, частотный детектор, предварительный УНЧ с электронной настройкой усиления.

Требуемый уровень сигнала на входе ИМС

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Усиление линейного тракта


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Коэффициент усиления преселектора


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Значит смеситель нам должен обеспечить усиление


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Рис. 3. Структурная схема радиоприемника


Входная цепь.

Смеситель.

Гетеродин.

Усилитель-ограничитель.

Частотный детектор.

Предварительный УНЧ.


2. Расчет принципиальной схемы приемника


2.1 Расчет Y-параметров транзистора


Выбираем в качестве смесителя схему с общим эмиттером (ОЭ) на транзисторе КТ368.

Параметры этого транзистора:

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Рассчитаем Линейная часть УКВ тюнера IV-классапараметры:


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Теперь, получив достаточно малый коэффициент шума, можно рассчитывать, что при влиянии атмосферных помех радиосвязь не будет нарушаться .

Активная составляющая входной проводимости будет равна


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Реактивная составляющая входной проводимости


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Активная составляющая выходной проводимости


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Выходная емкость


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


На средней частоте диапазона, равной 69.9 МГц они составят

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса Ф


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


2.2 Расчет входной цепи


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Рис. 5. Схема входной цепи автотрансформаторной связью


Связь с антенной и смесителем внутриемкостная. Она обеспечивает примерное постоянство коэффициента передачи по диапазону.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Коэффициент перекрытия по частоте меньше 1.2, поэтому расчет будем вести на среднюю частоту диапазона 69.9 МГц.

Из таблицы 4.4 [1] выбираем полную емкость схемы: Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Из таблицы 4.5 [1] выбираем собственное затухание контура Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Вычислим коэффициент включения фидера Линейная часть УКВ тюнера IV-класса и входа смесителя Линейная часть УКВ тюнера IV-класса для согласования при заданном Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Рассчитаем емкость контура.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Находим индуктивность контура.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Определяем индуктивность катушки связи.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Вычислим коэффициент связи.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Рассчитываем коэффициент передачи напряжения.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


2.3 Расчет смесителя


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Линейная часть УКВ тюнера IV-классаЛинейная часть УКВ тюнера IV-класса

Линейная часть УКВ тюнера IV-классаЛинейная часть УКВ тюнера IV-классаЛинейная часть УКВ тюнера IV-классаЛинейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-классаЛинейная часть УКВ тюнера IV-класса

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-классаЛинейная часть УКВ тюнера IV-классаЛинейная часть УКВ тюнера IV-классаЛинейная часть УКВ тюнера IV-класса


Рис. 4. Схема смесителя


Выбираем смеситель по схеме с ОЭ на транзисторе КТ 368. Выбранный транзистор удовлетворяет условию Линейная часть УКВ тюнера IV-класса.

усилитель передатчик транзистор приемник

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса МГц


Крутизна преобразования транзисторного смесителя


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Внутреннее сопротивление транзисторного преобразователя


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Рассчитаем элементы цепей питания транзистора.

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Изменения обратного тока коллектора.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Тепловое смещение напряжения базы.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Необходимая нестабильность коллекторного тока.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Сопротивление резисторов.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Делитель


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Емкость конденсаторов.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Выбираем индуктивность контура. Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Выбираем коэффициент контура к транзистору: Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Выбираем собственное затухания контура: Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Коэффициент включения УПЧ к контуру.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Резонансный коэффициент усиления.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Устойчивый коэффициент усиления.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Емкость конденсатора выходного контура.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса Линейная часть УКВ тюнера IV-класса Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса


Эквивалентное затухание каскада.


Линейная часть УКВ тюнера IV-класса

Линейная часть УКВ тюнера IV-класса – условие выполняется, оставляем транзистор


2.4 Упч на ИМС 174УР3


Так как нам надо получить очень большое усиление в УПЧ целесообразней всего использовать микросхему, это уменьшит габариты приемника и даст нам необходимое усиление. Из соображений питания выбираем микросхему К174УР3 т. к. напряжение питания ее 5ё9 В.

Схема совпадений (внутри ИМС) с подключеннием извне контуром L2C6 образует частотный детектор. Частотный детектор работает по принципу фазового детектирования. С выхода усилителя ограничителя на один вход схем совпадений, сигнал поступает непосредственно, а на другой через линию задержку. Напряжение на выходе появляется только в моменты, когда на обоих входах присутствует напряжение одного знака. Роль линии задержки выполняет контур L2C6 с добротностью около 25. При настройке в резонанс он создает сдвиг фаз сигнала ПЧ, равный 90°. При изменении частоты сдвиг фаз также изменяется в ту или иную сторону, чтоменяет время совпадений импульсов и, соответственно напряжение на выходе частотного детектора.


Заключение


В ходе выполнения курсового проекта была разработана линейная часть УКВ тюнера IV-класса.

Достоинством схемы является достаточно малое число элементов, что произошло благодаря использованию интегральных микросхем.


Список источников


Проектирование радиоприемных устройств: Учебное пособие для вузов. Под. ред. А.П. Сиверса. М.: Сов. Радио, 1976.

Радиоприемные устройства. Под. ред. Л.Г. Барулина. – М.: Радио, 1984.

Расчет электронных схем на транзисторах/ Бочаров Л.Н. и др.–М.: Энергия, 1978.

Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник. Под. ред. С.В. Якубовского. – М.: Радио и связь, 1989.

Полупроводниковые приборы: Справочник. В.И. Галкин, А.Л. Булычев. Минск «Беларусь», 1995.


Размещено на

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: