43039

Малошумящий РПУ

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Мы выбираем ВПЧ, т.к. оно обеспечивает оптимальный режим работы смесителя и гетеродина, а также обеспечивает максимальную чувствительность и удовлетворяет требованию сопряжения контуров

Русский

2013-11-03

370.5 KB

2 чел.

 

2.Предварительный расчет

1.Распределение между каскадами частотных и нелинейных искажений

МВЧ(дБ) = МВХ.У + МУРЧ + МУПЧ + МФ.ПЧ      (1)

МВЧ(дБ) = МВХ.У + МУРЧ + МУПЧ + МФ.ПЧ = 2+1+22+3 = 10

МОБЩ (дБ) = МВЧ + МУЗЧ        (2)

МОБЩ (дБ) = МВЧ + МУЗЧ = 10+2 = 12

Получившееся значение М превышает заданное значение (10), значит необходимо уменьшить М.

12 -10 = 2

12 – 100%

2 – х%

х== 16,6%

а)МВХ.Ц.= 2 - 0,332 = 1,668дБ

 2 – 100%

 х – 16,6%

х== 0,332

б)МУРЧ = 1 - 0,166 = 0,834 дБ

 1 – 100%

 х – 16,6%

х==0,166

в)МУПЧ=1,6682=3,336 дБ

 

г)МФ.ПЧ.=2,502

МОБЩ (дБ) = 10,34дБ

При дальнейшем уменьшении частотных искажений получим

МВХ.Ц.=1,6 дБ

МУРЧ =0,8 дБ

МУПЧ=3,2 дБ

МФ.ПЧ.=2,4 дБ

При данных значениях МОБЩ (дБ) =10

 

        

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

Определение нелинейных искажений

КГ ОБЩГДГУЗЧ         (3)

КГ ОБЩГДГУЗЧ=1+3=4%

Условие КГ ОБЩ КГ (410) выполняется

2.Определение эквивалентной добротности контуров входной цепи и УРЧ, и необходимость применения УРЧ

 Из заданных параметров QК=120, значит

 QЭ=0,5110= 60

 Мы выбираем ВПЧ, т.к. оно обеспечивает оптимальный режим работы смесителя и гетеродина, а также обеспечивает максимальную чувствительность и

удовлетворяет требованию сопряжения контуров  

         fЗК= fC MAX+2fПР         (4)

 fЗК= fC MAX+2fПР= 1600+ 930 = 2530 кГц

         

                   (5)

Переводим избирательность в разы

 SeЗК=40 дБ = 100    

==66,7                                                   (6)

несоблюдается условие   пересчитаваим при nc=2

==4

        условие           соблюдается

       (7)

= 2(5+3+0,32)=16,64 кГц

 

М = МВХ.Ц+ МУРЧ         (8)

М = МВХ.Ц+ МУРЧ= 2,4 дБ

Переводим в разы

М = 2,4 дБ = 1,31

 

 Соблюдается условие

Вывод: Расчеты показали, что необходим один каскад УРЧ

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

 3.Определение числа поддиапазонов и выбор схемы входной цепи, а также выбор переменного конденсатора ( подстроечного )

По рекомендациям конспекта выбираем схему с внутренней ферритовой антенной  

   

Конденсаторы выбираются по принципу номинального значения

Переменный конденсатор – КПЕ воздух – СК MAX =365 пФ   СК MIN = 10пФ

Подстроечный конденсатор – ПКП-2 воздух  -    СК MAX = 60пФ      СК MIN= 6 пФ

        (9)

= 3+5+15,5=23,5 пФ

        (10)

==3,4

         (11)

=1,021600=1632 кГц

         (12)

=0,98500=490 кГц

                   (13)

==3,33

          Т.к. КДКДС  , значит в приемнике применяется один диапазон

4.Выбор типа транзистора и схемы его включения в каскадах УПЧ и смесителя

Выбираем транзистор ГТ309Е, т.к.

 fГР10fCMAX                  fГР=40 МГц

КШ=4 дБ – из параметров на транзистор КШ=5 дБ – из заданных параметров

 h11Б=34 Ом  -  Входное сопротивление

 h21Э=48  -  статический коэффициент передачи тока

 IК=10 мА  -  ток коллектора

 

 5.Определение необходимого коэффициента усиления

                                      (14)

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

         

= Ом

                   (15)

= Ом

 

         (16)

 

          (17)

            (18)

=

           (19)

 мкВ

                        (20) 

 =

        

       6.Выбор схемы детектора и типа диода

По рекомендации преподавателя выбираем последовательную схему детектора

Выбираем диод - ГД

 

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

 

      7.Распределение усиления по каскадам РПУ и определение числа каскадов УПЧ

 

 

                 (21)  

 

Соблюдается условие

       (22)

 =1,7

           

       Выбираем 2 каскада УПЧ

 

       (23)

 

 

      Уменьшаем КУПЧ до 12,8 и получаем КОБЩ=6880

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

 

8.Выбор избирательной системы ПЧ иУПЧ

      (24)

=

       (25)

где N – число каскадов УПЧ

=

По рекомендациям из конспекта при     SeСК<41,25  выбираем пьезокерамический фильтр        ФП1П-041   

                        

                     

                            

9.Выбор схемы АРУ и расчет количества регулирующих каскадов УПЧ

По рекомендации преподавателя выбираем схему АРУ с задержкой, построенной по схеме с ОС.

         (26)

=15-3=12

         (27)

 

Выбираем один регулирующий каскад УПЧ   

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

  

3.Выбор и обоснование электрической структурной схемы

Схема данного супергетеродинного приемника состоит из: входной цепи, смесителя с совмещенным гетеродином, полосового фильтра, 4-х каскадов УПЧ, детектора, АРУ, 2-хкаскадного УЗЧ, выходного  устройства, источника питания и вспомогательных устройств.

Входная цепь необходима для формирования избирательности:

 1)по соседнему каналу

 2)по зеркальному каналу

 3)по каналу прямого прохождения

Из расчетов получено, что использовать УРЧ не нужно

Преобразователь частоты осуществляет перенос спектра звукового сигнала с радиочастоты на постоянную промежуточную частоту, тем самым улучшая основные характеристики РПУ

Он состоит из:

1)Смесителя, который осуществляет преобразование частоты по следующему закону         - НПЧ                     - ВПЧ

2)Гетеродин – осуществляет генерацию несущей частоты

3)ПФ – осуществляет выделение сигнала промежуточной частоты и окончательно формирует избирательность по соседнему каналу.

УПЧ усиливает сигнал до величины необходимой для работы детектора, также здесь формируется основной коэффициент усиления линейной части РПУ; Если необходимо окончательно формирует избирательность по соседнему каналу

Из расчета получено, что для необходимого коэффициента усиления необходимо использовать 4 каскада УПЧ

Детектор производит демодуляцию радиосигнала, т.е. получение из спектра радиосигнала сигнала звуковой частоты

АРУ (автоматическая регулировка усиления) предназначена для уменьшения изменения сигнала на входе УЗЧ по сравнению с изменением этого сигнала на входе УПЧ

УЗЧ состоит из предварительного и выходного усилителя, предназначен для усиления сигнала звуковой частоты для нормальной работы выходного устройства.

Выходное устройство преобразовывает сигнал в звуковой

Вспомогательные устройства – это устройства выполняющие различные функции: включение/выключение ИП, регулировка тембра, регулировка громкости и т.д.

ИП необходим для питания схемы.

      

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

  

4.Выбор и обоснование электрической принципиальной схемы

 По рекомендациям из конспекта выбираем входную цепь с внутренней ферритовой антенной: С1-подстроечный конденсатор обеспечивает компенсацию технологического разброса Спер

С2- переменный конденсатор обеспечивает перестройку к\к в диапазоне входного сигнала

С3 – разделительный конденсатор, осуществляет развязку по постоянной составляющей

По рекомендации преподавателя была выбрана схема с совмещенным гетеродином

На транзисторе VT1 собран как смеситель, так и гетеродин

С5,С6,С7,С8,L7 – являются контуром гетеродина

R1,R3 – формируют начальную рабочую точку

R2 – осуществляет эмитторную стабилизацию

Из предварительного расчета следует, что необходимо выбрать фильтр сосредоточенной селекции на LC звеньях, по рекомендации преподавателя выбираем трехзвенный ФСС

Выбираем УПЧ с общим эмиттором по рекомендации преподавателя

С18,С19,L9 – к\к УПЧ

R4 – формирует рабочую точку, в данном случае ,т.к. в результате воздействия АРУ значительно изменяется рабочая точка, то дополнительной стабилизации с помощью цепочки эмитторной стабилизации не требуется не требуется.

С19 – уменьшает вносимую паразитную емкость

R5,R6,С21  - фильтр

По рекомендациям преподавателя выбираем схему последовательного детектора

В качестве активного элемента в данной схеме применяется диод – VD1

 По рекомендациям преподавателя выбираем АРУ с задержкой

С40,VD2,R16 – детектор АРУ

R14,R15 – формирует заданное напряжение, которое как  запирающее подается на VD2

R27,С45 – интегрирующий фильтр АРУ, формирует управляющее напряжение

Схема УЗЧ выбрана по рекомендации преподавателя.

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

  

5.Окончательный расчет схемы входной цепи

ССХ – берется из предварительного расчета

 

      (28)

  мкГн

По ГОСТ выбираем L=260 мкГн

РВХ - берется из предварительного расчета

СП - берется из предварительного расчета

 

         (29)

 мкГн

По ГОСТ выбираем  LСВ=10 мкГн

Е - берется из предварительного расчета

 

       (30)

0,00748 м

        (31)

 

         (32)

= мкВ

Окончательный расчет оказал влияние на предварительный, необходимо пересчитать коэффициент усиления

 

 

Необходимо уменьшить КУПЧ до 13,6, при этом значении КОБЩ=7768

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

  

6.Расчет надежности схемы входной цепи

 - для катушек индуктивности

 - для подстроечного конденсатора

 - для переменного конденсатора

Время работы 500 часов

Общая интенсивность отказов

        (40)

 

Вероятность безотказной работы

 P(t)=e-ОБЩTp         (41)

 P(t)=e-ОБЩTp=e-0,09410 500=0,9999

Средняя наработка на отказ

           (42)

==10638297ч

 

 

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

  

1.Введение

  Радио от латинского “radiare” – излучать, испускать лучи.

Радио изобрел русский ученый Александр Степанович Попов. Датой изобретения принято считать 7 мая 1895г., когда А.С.Попов выступил с публичным докладом и демонстрацией работы своего радиоприемника на заседании Физического отделения Русского физико-химического общества в Петербурге.

Развитие электроники после появления радио можно разделить на 3 этапа:

Радиотелеграфный, радиотехнический и этап собственно электроники.

В первый период (около 30 лет) развивалась радиотелеграфия и разрабатывались научные основы радиотехники. С цель упрощения устройства радиоприемника и повышения его чувствительности велись интенсивные разработки и исследования различных типов простых и надежных обнаружителей ВЧ колебаний – детекторов.

В 1904г. Была построена первая двухэлектродная лампа – диод – она до сих пор используется в качестве детектора  ВЧ колебаний.

Триод был предложен в 1907г. В 1913г. Была разработана схема лампового регенеративного приемника и с помощью триода были получены незатухающие электрические колебания.

С 1913г. По 1920г. Радиотехника становится ламповой.

Первые радиолампы в России были изготовлены Н.Д.Папалекси в 1914г в Петербурге. Однако они были не вакуумными, а газонаполненными (с ртутью). Первые вакуумные лампы были изготовлены в 1916г. М.А.Бонч-Бруевичем.

В 1918г. Был создан в стране первый научно-радитехнический институт. В 1922г. В Нижегородской радиолаборатории О.В.Лосевым была открыта возможность генерировать и усиливать радиосигналы с помощью полупроводниковых приборов. Им был создан безламповый приемник – кристадин. Однако в те годы не были разработаны способы получения п\п материалов, и его изобретениене получило распространения.

Во второй этап (около 20 лет) широкое развитие и применение получили радиотелефонирование и радиовещание, были созданы радионавигация и радиолокация.

Переход от длинных волн к коротким и средним, а также изобретение схемы супергетеродина потребовали применение ламп более совершенных, чем триод. Тогда в 1924г. Был изобретен тетрод, а в 1930-31гг. – пентод.

Освоение и использование УКВ привело к разработке электровакуумных приборов с новым принципом управления электронным потоком – многорезонаторных магнетронов, клистронов, ламп бегущей волны.

Последний этап (60-е 70-е годы) составляет эпоху п\п техники.

В этот период продолжатся усовершенствование, продолжались интенсивные работы в области твердого тела и теории п\п, разрабатываются методы монокристолов п\п. В 1948г. Американские ученые Бардин и Браттей создали германиевый точечный триод – транзистор. В началу 70-х точечные транзисторы практически не применялись, а основным типом транзистора является плоскостной. К концу 1952г были предложены плоскостной ВЧ тетрод, полевой транзистор и другие типы п\п приборов.

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

  

7.Заключение

 Мной разработан супергетеродинный РПУ

Также был произведен окончательный расчет схемы входной цепи и расчет ее надежности. Все требования и параметры были соблюдены

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Лист

Изм.

Лист

Докум.

Подп.

Дата

Московский техникум космического приборостроения

Утверждено

На заседании предметной комиссии

10.09.1986г.

Задание

для курсового проектирования по Радиоприемным устройствам

Учащийся отделения     1           курса         3         группы     Т32-02

Студент                   Бочков И.А.

Тема задания:  Произвести предварительный расчет малошумящего транзисторного супергетеродинного радиоприемного устройства и по результатам выполненного расчета составить электрическую структурную и электрическую принципиальную схемы РПУ. Выполнить окончательный расчет заданного каскада, произвести расчет его надежности.

Срок окончания:      14 июня 2005 г.
Курсовой проект на указанную тему выполняется учащимся техникума в следующем объеме:

  1.  Пояснительная записка – выполняется согласно требованиям раздела №3 методического пособия по курсовому проектированию.

2. Расчетная часть проекта:

а) Произвести предварительный расчет заданного приемника

б) Произвести окончательный расчет входной цепи

в) Произвести расчет надежности схемы входной цепи

3. Графическая часть проекта:

а) Схема электрическая структурная (Э1) – формат А3

б) Схема электрическая принципиальная (Э3) – формат А3

в) Схема электрическая принципиальная (Э3) – формат А4

Дата выдачи

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИКУМ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

Малошумящий РПУ

Пояснительная записка

МТКП.Т.3.03.04.01.П3

                          02.Э1

                         03.Э3

ТЗ2-02

Руководитель разработки

Л.А.Савельев

Разработал

А.И.Шведов

2005

 

1. Диапазон частот входного сигнала (МГц)      0,5 – 16

2. Чувствительность РПУ (реальная) (мкВ, мВ/м)     1,5

3. Избирательность по соседнему каналу (дБ)     50

4. Избирательность по зеркальному каналу (дБ) 40

5. Избирательность по каналу прямого

   прохождения (дБ)       30

6. Промежуточная частота (кГц)    465 +/- 0,02

7. Суммарный коэффициент шума (дБ)   7

8. Полоса частот (кГц)      0,1– 5

9. Частотные искажения (дБ)     8

10. Нелинейные искажения (%)    10

11. Напряжение питания определяется в процессе проектирования

12. Изменение сигнала на входе D (дБ)   15

13. Изменение сигнала на входе D0 (дБ)   3

14. Выходная мощность       0,5

15. Условия эксплуатации – to окружающей среды -40о +50о С; время работы 500 часов

                                             

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение           

2.Предварительный расчет РПУ

3.Выбор и обоснование электрической структурной схемы РПУ

4.Выбор и обоснование электрической принципиальной схемы РПУ

5.Окончательный расчет схемы входной цепи

6.Расчет надежности схемы входной цепи

7.Заключение

Список литературы

МТКП.Т.3.03.04.06.01.П3

Изм.

№ докум.

Подп.

Дата

Разр.

Шведов

    Супергетеродинный  

   радио приемное устройство

      пояснительная записка

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Савельев

1

Т32-02

Список литературы

 

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИКУМ КОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

                            Пояснительная записка

                           МТКП. Т.3.03.04.06.01.ПЗ

                                            Т32-02

Руководитель разработки                                            Савельев Л.А.

Разработал                                                                     Бочков И.А.        

                                                                     2005г


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

24993. Взаимодействие тел. Сила. Второй закон Ньютона 39 KB
  Сила. Сила. В простейших случаях взаимодействия количественной характеристикой является сила. Сила причина ускорения тел по отношению к инерциальной системе отсчета или их деформации.
24994. Импульс тела. Закон сохранения импульса в природе и технике 137.5 KB
  Импульс тела. Простые наблюдения и опыты доказывают что покой и движение относительны скорость тела зависит от выбора системы отсчета; по второму закону Ньютона независимо от того находилось ли тело в покое или двигалось изменение скорости его движения может происходить только при действии силы т. в результате взаимодействия с другими телами.
24995. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость 52.5 KB
  Вес тела. Вес тела перегрузки. Исаак Ньютон выдвинул предположение что между любыми телами в природе существуют силы взаимного притяжения. гравитационная постоянная равна силе с которой притягиваются два тела по 1 кг на расстоянии 1 м.
24996. Превращение энергии при механических колебаниях. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс 38.5 KB
  Свободные и вынужденные колебания. Свободные колебания. Вынужденные колебания.
24997. Основные этапы становления информационного общества. Информационные ресурсы государства, их структура. Образовательные информационные ресурсы 75.5 KB
  Информационные ресурсы государства их структура. Образовательные информационные ресурсы. Развитие новых информационных технологий и их быстрое проникновение во все сферы жизни породило новое направление в современной информатике социальная информатика включающее в себя следующую проблематику: информационные ресурсы как фактор социальноэкономического и культурного развития общества; закономерности и проблемы становления информационного общества; развитие личности в информационном обществе; информационная культура; информационная...
24998. Клавиатура (Keyboard) 31.69 KB
  Принцип действия клавиатуры Основным элементом клавиатуры являются клавиши. Сигнал при нажатии клавиши регистрируется контроллером клавиатуры и передается в виде так называемого скэнкода на материнскую плату. На материнской плате ПК для подключения клавиатуры также используется специальный контроллер. Когда скэнкод поступает в контроллер клавиатуры инициализируется аппаратное прерывание процессор прекращает свою работу и выполняет процедуру анализирующую скэнкод.
24999. Принцип работы модемов 62.47 KB
  Современные модемы обеспечивают гораздо большую скорость передачи данных. Применяемые в них протоколы передачи данных и коррекции ошибок обеспечивают надежную связь даже на не очень хороших телефонных линиях. В процессе передачи компьютерных данных по большинству линий связи выполняется двойное их ' преобразование: поток данных из компьютера побайтно преобразуется в последовательность отдельных бит которая далее превращается в сигнал при годный для передачи по телефонным линиям. Принимаемые данные претерпевают обратное преобразование: из...
25000. О мониторах - подробнее 131 KB
  Количество точек по горизонтали и по вертикали которые могут изображаться на экране монитора называется его разрешением. Принцип работы электроннолучевого монитора стеклянная колба сигналы управления лучом электронная пушка покрытие из люминофора электронный луч же монитора может меняться за счет объединения соседних триад. Количество раз которое сменится изображение на экране электроннолучевого монитора за 1 секунду называется частотой кадровой развертки.
25001. Манипуляторы 37.71 KB
  Наиболее распространенным из них является так называемая Мышь Она служит для ввода данных или одиночных команд выбираемых из меню ли текстограмм графических оболочек выведенных на экран монитора. Мышь представляет собой небольшую коробочку с двумя или тремя клавишами и утопленным свободно вращающимся в любом направлении шариком на нижней поверхности. Для работы с мышью необходима плоская поверхность с этой целью используют резиновые коврики Mouse Pad. Так как с помощью мыши нельзя вводить в компьютер серии команд поэтому мышь и...