Xreferat.com » Рефераты по коммуникации и связи » Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Размещено на /

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ


КАФЕДРА РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Устройства приема и обработки сигналов’’

на тему Приемник радиовещательный 1 класса


Автор работы: Степанов В.В.

Специальность 2007

Группа 414


Руководитель:

доц. Богданов А.С.


РЯЗАНЬ

СОДЕРЖАНИЕ


1. Введение

2. Разработка и расчет структурной схемы РПУ

2.1 Расчет полосы пропускания приемника

Выбор первых каскадов приемника

Выбор средств обеспечения избирательности

Распределение усиления по каскадам

3. Расчет принципиальной схемы приемника

Расчет Y-параметров МС 174ПС1

Расчет входной цепи

Расчет УРЧ

Расчет элементов, обеспечивающих режим

Расчет колебательной системы УРЧ

Расчет колебательной системы смесителя

4. Метод обеспечения перестройки по частоте

5. Конструктивная разработка УРЧ и смесителя

6. Заключение

Список использованных источников


1. 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.


2. РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ РПУ


2.1 РАСЧЕТ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ПРИЕМНИКА

приемник радиовещательный частота

Ширина полосы пропускания линейного тракта складывается из ширины спектра радиочастот принимаемого сигнала, доплеровского смещения частоты сигнала и запаса полосы, требуемого для учета нестабильности и неточности настроек приемника, т. е.

Приемник радиовещательный 1 класса

Величина нестабильности определяется по формуле

Приемник радиовещательный 1 класса , где

Приемник радиовещательный 1 класса — нестабильность частоты сигнала

Приемник радиовещательный 1 класса — нестабильность частоты гетеродина

Приемник радиовещательный 1 класса — неточность настройки гетеродина

Приемник радиовещательный 1 класса — неточность настройки УПЧ

При использовании синтезатора частот нестабильности частоты гетеродина очень малы ( порядка Приемник радиовещательный 1 класса ), поэтому полная величина нестабильности настроек так же будет малой.

Нестабильность настройки гетеродина зависит от шага сетки синтезатора и составляет 10 кГц. Неточность настройки УПЧ составляет 30 кГц.

Так как по ТЗ условия эксплуатации радиоприемника заданы как стационарные, а радиовещательные центры и радиоретрансляторы стоят неподвижно, то, очевидно, что доплеровское смещение частоты будет равно 0.

Ширина спектра принимаемого радиосигнала будет равна

Приемник радиовещательный 1 класса , где

Приемник радиовещательный 1 класса — индекс модуляции

Приемник радиовещательный 1 класса — максимальная девиация частоты сигнала (установлена равной 50 кГц)

Приемник радиовещательный 1 класса — максимальная частота модулирующего сигнала (12500 Гц для приемников 1 класса).

Приемник радиовещательный 1 класса кГц.

Таким образом, полоса пропускания РПУ составляет примерно 215 кГц.


2.2 ВЫБОР ПЕРВЫХ КАСКАДОВ ПРИЕМНИКА


Вычислим допустимый коэффициент шума

Приемник радиовещательный 1 класса , где

Приемник радиовещательный 1 класса — минимально допустимое отношение эффективных напряжений с/ш на входе приемника (обычно 2)

Приемник радиовещательный 1 класса — внутреннее сопротивление приемной антенны (75 Ом).

Если не учитывать внешние шумы, то получим

Приемник радиовещательный 1 класса

В качестве преобразователя частоты выберем специализированную микросхему К174ПС1— двойной балансный перемножитель функций. Она содержит два канала логарифмирующего преобразования входных сигналов X и Y (рабочая частота до 100 МГц ) и суммирующего обратного преобразователя Z, позволяющего получить на выходе напряжение до 300 мВ, пропорциональное произведению напряжения входных сигналов. Коэффициент шума смесителя 8 дБ (2.5) , т.е. Приемник радиовещательный 1 класса ( 2.5 < 10.3 ). Таким образом в качестве первого каскада можно было бы использовать смеситель, но если принимать во внимание внешние шумы, то допустимый коэффициент шума будет значительно меньше. Поэтому в качестве первого каскада выберем УРЧ на транзисторе КТ368 по схеме с общим эмиттером.

Приемник радиовещательный 1 класса — коэффициент передачи тока эмиттера

Приемник радиовещательный 1 класса — статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса Ом

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

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

Активная составляющая входной проводимости будет равна

Приемник радиовещательный 1 класса

Реактивная составляющая входной проводимости

Приемник радиовещательный 1 класса

Активная составляющая выходной проводимости

Приемник радиовещательный 1 класса

Выходная емкость

Приемник радиовещательный 1 класса

На средней частоте диапазона, равной 69.4 МГц они составят

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса Ф

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса


2.3 ВЫБОР СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИЗБИРАТЕЛЬНОСТИ ПРИЕМНИКА


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

Приемник радиовещательный 1 класса — эквивалентное затухание контура

Обобщенная расстройка зеркального канала:

Приемник радиовещательный 1 классаПриемник радиовещательный 1 классаПриемник радиовещательный 1 класса дБ.

По графику на рисунке 2 находим ослабление зеркального канала, которое может обеспечить преселектор.


Приемник радиовещательный 1 класса

Частотная характеристика преселектора


В качестве главного фильтра УПЧ выберем ФСС ФП1П049(а). Его параметры:

Полоса пропускания на ур-не 6 дБ — 220 кГц.

Ослабление при отстройке на 250 кГц — 26 дБ.

Ослабление в полосе прозрачности не более — 10 дБ.

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Таким образом, этот фильтр дает ослабление по соседнему каналу 18.5 дБ. 1.5 дБ надо получить в контуре преселектора.


РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛЕНИЯ ПО КАСКАДАМ


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 К174ХА6. Она представляет собой усилитель-ограничитель, синхронный демодулятор, предварительный УНЧ с электронной настройкой усиления, узлы бесшумной настройки и усилителя постоянного тока для управления индикатором настройки, а также схему выработки управляющего напряжения системы АПЧГ.

Требуемый уровень сигнала на входе детектора

Приемник радиовещательный 1 класса

Усиление линейного тракта

Приемник радиовещательный 1 класса

Коэффициент усиления преселектора

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Возьмем Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Коэффициент усиления преобразователя частоты К174ПС1

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса — сопротивление контура в нагрузке преобразователя.

Зададимся Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Зададимся Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

С учетом ослабления сигнала при прохождении фильтра (10 дБ) коэффициент усиления УПЧ

Приемник радиовещательный 1 класса

схема радиоприемника приведена на рисунке 3.


Приемник радиовещательный 1 класса

Структурная схема радиоприемника


Цифрами обозначены:

Входная цепь.

Усилитель радиочастоты.

Смеситель.

Главный фильтр УПЧ.

Усилитель промежуточной частоты.

Детектор ЧМ сигналов.

Генератор управляемый напряжением.

Синтезатор сетки частот.


РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА


РАСЧЕТ Y-ПАРАМЕТРОВ МС 174ПС1


Приемник радиовещательный 1 класса

Принципиальная схема МС К174ПС1


Расчет режима по постоянному току.

Пренебрегая падением напряжения на R5=3 КОм, будем считать, что падение напряжения на транзисторах VD3 и VD4 равно 0,6 В. Определим то задаваемый R6, R7.

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

VT5,VT6:

Приемник радиовещательный 1 класса

VT1...VT4:

Приемник радиовещательный 1 класса

Расчет входных Y-параметров.

Приемник радиовещательный 1 класса , где Приемник радиовещательный 1 класса — входная проводимость одного транзистора

Будем считать, что параметры интегральных транзисторов совпадают с параметрами бескорпусного транзистора КТ324Е-1.

Приемник радиовещательный 1 класса; Приемник радиовещательный 1 класса; Приемник радиовещательный 1 класса; Приемник радиовещательный 1 класса; Приемник радиовещательный 1 класса; Приемник радиовещательный 1 класса.

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Расчет выходных Y-параметров.

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

РАСЧЕТ ВХОДНОЙ ЦЕПИ


Приемник радиовещательный 1 класса

Принципиальная схема входной цепи


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

В качестве элемента перестройки контура выберем варикапную матрицу КВС111А.

Приемник радиовещательный 1 класса

Коэффициент перекрытия по частоте меньше 1.2, поэтому расчет будем вести на среднюю частоту диапазона 69.4 МГц.

1.) Коэффициент трансформации, обеспечивающий согласование фидера и входного сопротивления УРЧ

Приемник радиовещательный 1 класса

Выбираем

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Полная емкость схемы

Приемник радиовещательный 1 класса

Индуктивность контура

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса Приемник радиовещательный 1 класса

Максимальный коэффициент передачи по напряжению

Приемник радиовещательный 1 класса

Эквивалентная резонансная проводимость контура с учетом вносимых сопротивлений со стороны входа и выхода

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Полоса пропускания

Приемник радиовещательный 1 класса

Коэффициент передачи по мощности входной цепи совместно с антенной и кабелем

Приемник радиовещательный 1 класса

Избирательность по зеркальному каналу

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Избирательность по каналу прямого прохождения

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Диапазон изменения напряжения на варикапе

Приемник радиовещательный 1 класса нетрудно убедиться, что Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Таким образом

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

По справочнику находим диапазон изменения напряжения на варикапе — 2...4 В.

Конденсаторы:

С1 — типа ПМ-1 емкостью 200 пФ Приемник радиовещательный 1 класса

Cп — типа КПД с пределом изменения емкости 2-8 пФ.


РАСЧЕТ УРЧ


РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ РЕЖИМ

Изменение обратного тока коллектора

Приемник радиовещательный 1 класса

Тепловое смещение напряжения базы

Приемник радиовещательный 1 класса

Необходимая нестабильность коллекторного тока

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса


Приемник радиовещательный 1 класса

Принципиальная схема УРЧ


В УРЧ будем использовать транзистор КТ368, включенный по схеме с ОЭ.

Конденсаторы:

Cб — типа ПМ-1 с емкостью 4 пФ ±10%

Сф — типа ПМ-1 с емкостью 240 пФПриемник радиовещательный 1 класса.

Резисторы типа МЛТ-0,125 :

Rэ — 330 Ом ±10%

Rф — 470 Ом ±10%

Rд1 — 20 кОм ±5%

Rд2 — 5.1 кОм ±5 %.


РАСЧЕТ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УРЧ

Приемник радиовещательный 1 класса

Приемник радиовещательный 1 класса

Требуемая добротность контура

Приемник радиовещательный 1 класса

Характеристическое сопротивление контура

Приемник радиовещательный 1 класса

Эквивалентная контурная емкость

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.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: