84337

Розробка зв’язного радіоприймача УКХ діапазону

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В результаті проектування були розкриті наступні питання, які стосуються перспективи розвитку курсового проекту. При вивченні методів побудови аналогів проектованого пристрою і порівняння їх переваг та недоліків, були сформовані технічні умови для радіоприймача КХ діапазону

Украинкский

2015-03-18

808.89 KB

10 чел.

Зміст

РЕФЕРАТ 5

ВСТУП 7

1 ПОПЕРЕДНЄ РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА 9

1.1 Склад і призначення елементів РПП 9

1.2 Розрахунок смуги пропускання приймача 10

1.3 Вибір значення проміжної частоти 12

1.4 Розподіл допустимої нерівномірності частотної характеристики по каскадах радіоприймача 12

1.5 Вибір числа контурів преселектора 13

1.6 Перевірка забезпечення потрібної вибірковості по дзеркальному каналу 14

1.7 Вибір селективної системи підсилювача проміжної частоти 14

1.8 Розрахунок необхідного коефіцієнта підсилення в ВЧ тракті 15

2 ОСНОВНА РОЗРАХУНКОВО-ОПИСОВА ЧАСТИНА 17

2.1 Вхідний ланцюг 17

2.2 Підсилювач радіочастоти 20

2.3 Перетворювач частоти і підсилювач проміжної частоти 24

2.4 Детектор 30

2.5 Смуговий фільтр 31

2.6 Підсилювач звукової частоти 31

ВИСНОВКИ 35

Перелік посилань 36

Додаток А – Схема електрична принципова. Радіоприймальній пристрій КХ діапазону 37

Додаток Б – Перелік елементів. Радіоприймальній пристрій КХ діапазону 38


РЕФЕРАТ

Звіт до курсового проекту складається з 39стр., в який входять 8 рисунків, 3 таблиці, 7 джерел інформації.

В ході курсової роботи, на підставі технічного завдання, необхідно було спроектувати приймач КХ діапазону.

В результаті проектування були розкриті наступні питання, які стосуються перспективи розвитку курсового проекту. При вивченні методів побудови аналогів проектованого пристрою і порівняння їх переваг та недоліків, були сформовані технічні умови для радіоприймача КХ діапазону, і зроблено вибір структурної схеми. На підставі структурної схеми була сформована схема електрична принципова, з використанням нових схемотехнічних рішень та урахуванням науково-технічного прогресу, і проведений повний розрахунок проектованого пристрою. Відповідно до електричної принципової схемою, при використанні нових радіоелементів, був зроблений вибір елементної бази.

Список термінів та скорочень, що використовуються в пояснювальній записці:

ВК, ПСЧ, ППЧ, ПРЕСЕЛЕКТОР, ЗМІШУВАЧ, ГЕТЕРОДИН, ФПЧ, ЧД, КНС, ДЗЕРКАЛЬНИЙ КАНАЛ, ВИБІРКА, ЧУТЛИВІСТЬ, ПЧ, СЧ, СМУГИ ПРОПУСКАННЯ, МОДУЛЯЦІЯ, ДЕВІАЦІЇ ЧАСТОТИ.


СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СКОРОЧЕНЬ, СИМВОЛІВ І ТЕРМІНІВ, ЯКІ ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ В ПОЯСНЮВАЛЬНІЙ ЗАПИСЦІ:

ВК – вхідні кола;

ПСЧ – підсилювач сигнальної частоти;

ППЧ – підсилювач проміжної частоти;

ФПЧ – фільтр проміжної частоти;

ЧД – частотний детектор (дискримінатор);

КНС– коефіцієнт нелінійних спотворень;

ПЧ – проміжна частота;

СЧ – сигнальна частота;

ОБП – одна бічна полоса;

МК – модульоване коливання;

РПП – радіо передаючий пристрій;

ФЗВ – фільтр зосередженої вибірковості;

ППТ – підсилювач проміжного тракту;

ППЧ – підсилювач проміжної частоти

ВСТУП

Радіоприймальним називається такий пристрій, який приймає, підсилює, перетворює радіосигнали і витягує з них інформацію.

Метровий радіозв'язок грає дуже важливу роль в народному господарстві. Незважаючи на створення радіорелейних, супутникових і кабельних мереж зв'язку з їх великою пропускною здатністю вона зберігає своє значення як один з основних засобів для рухомих служб, а також як важливе допоміжне і резервний засіб зв'язку.

Основні функції, виконувані радіоприймачем: частотна селекція - виділення з усього радіочастотного спектру електромагнітних коливань, що діють на антену, частини його, що містить шукану інформацію; посилення - збільшення енергії прийнятих (зазвичай дуже слабких) коливань до рівня, при якому стає можливим їх використання; детектування - перетворення прийнятих модульованих радіочастотних коливань в електричні коливання, відповідні закону модуляції, тобто безпосередньо містять інформацію.

Радіоприймальний пристрій має задовольняти основним технічним вимогам, які пред'являються його користувачами. Технічні вимоги, пропоновані до приймачів, містять такі основні показники: вихідна потужність, вибірковість, смуга пропускання, діапазон частот і якість перетворення.

Частотно-модульоване коливання являє собою суму трьох синусоїдальних коливань з частотами W, W + Ω і W - Ω. Коливання частоти ш називається (в радіотехніці) несучим. Його амплітуда дорівнює амплітуді вихідного коливання А0. Дві інші частоти називаються бічними частотами, або супутниками. Коливання з ОБП має пригнічену бічну смугу для звуження смуги частот, займаних каналом.

Таким чином, будь-яка передавальна радіостанція, що працює в режимі частотної модуляції, випромінює не одну частоту, а цілий набір (спектр) частот. У простому випадку МК синусоїдальним сигналом цей спектр містить лише три складові - несучу і дві бічні. Тому кожна передавальна станція займає в ефірі певний частотний інтервал. Щоб уникнути перешкод несучі частоти різних станцій повинні відстояти один від одного на відстані, більшій, ніж сума бічних смуг. Ширина бічної смуги залежить від характеру переданого сигналу: для радіомовлення - 10 кГц, для телебачення - 6 МГц. Виходячи з цих величин, вибирають інтервал між несучими частотами різних станцій. Для отримання частотно-модульованого коливання несучої частоти w і модулюючий сигнал частоти Ω подають на спеціальний пристрій - модулятор.


1 ПОПЕРЕДНЄ РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

1.1 Склад і призначення елементів РПП

1.1.1 Даний радіоприймальний пристрій побудований по супергетеродинній схемі і має фільтри в тракті звуковий частоти. Ці фільтри призначені для

телефонного сигналу зі смугою 3 кГц.

1.1.2 Функціональна схема РПП.

Функціональна схема РПП представлена ​​на малюнку 1.

Малюнок 1 – Функціональна схема РПП


До складу РПП входить:

• Вхідний ланцюг - призначений для виділення несучої частоти і узгодження антени з подальшими каскадами схеми. Також, вхідні ланцюг забезпечує придушення сигналу по дзеркальній частоті.

• Підсилювач радіочастоти (ПРЧ) - забезпечує потрібне посилення несучої для подальших перетворень.

• Перетворювач частоти - забезпечують зниження частоти для подальшої фільтрації, тому на більш низьких частотах добротність фільтрів набагато вище, ніж на високих частотах.

• Смуговий фільтр - здійснює вибірковість по сусідньому каналу.

• Підсилювач проміжної частоти та автоматичне регулювання частоти, забезпечує автоматичне посилення проміжної частоти для подальшої дешифрування.

• Детектор - виділяє корисний сигнал звукової частоти з високочастотного.

• Підсилювач звукової частоти - призначений для кінцевого посилення звукової частоти до значення потужності, придатної для відтворення через гучномовці.

1.2 Розрахунок смуги пропускання приймача

Необхідна смуга пропускання визначається реальною шириною спектру частот сигналу, що приймається ∆Fcі запасом по смузі пропускання ∆Fзап, залежна від нестабільностей частот прийнятого сигналу і гетеродина приймача, а також від похибки при налаштуванні окремих контурів.

,                                           (1.1)

Для телефонного сигналу ширина спектра визначається за формулою:

де FB - верхня смуга відтворюваних звукових частот, Гц.

Визначимо нестабільність відтворювальної частоти за формулою:

(1.2)

де bH  - нестабільність несучої частоти;

bГ- нестабільність частоти гетеродина;

bПК- нестабільність частоти при проходженні через прямий канал;

fH- максимальна частота несучої частоти, Гц;

fГ- максимальна частота гетеродина, Гц.

Приймаємо значення відносної нестабільності несучої частоти сигналу bH = 0, так як ми не враховуємо нестабільність частоти, пов'язаної з нестабільністю переданого сигналу радіостанцією і девіацією частоти при поширенні сигналу, що приймається в просторі. У зв'язку з тим, що зараз проводиться попередній розрахунок радіоприймального пристрою, встановлюємо нестабільність частоти гетеродина приймача Ьг = 10-5 і нестабільність частоти при проходженні сигналу через прямий канал ЬПК= 0 (використовується лінійна вольт-амперна характеристика нелінійних елементів).

Виходячи з вище сказаного:

(1.3)

Таким чином, запас по проміжній частоті складае:

Зайдемо смугу пропускання причмача.

1.3 Вибір значення проміжної частоти

Число перетворень частоти в приймачі і значення проміжної частоти fПЧвибирається, в першу чергу, з умов забезпечення вимог по ослабленню дзеркального (SЗК) і сусіднього (SСК) каналів, а також з урахуванням інших факторів. У проектованому приймальнику ці вимоги можуть бути забезпечені при використанні одного перетворення частоти і стандартного значення fПЧ. У побутовій апаратурі прийнято такі значення fПЧ:

- 465 кГц в радіомовних приймачах АМ сигналів (діапазони ДХ, СХ,

КХ);

- 10,7 МГц в радіомовних приймачах ЧМ сигналів (діапазон УКХ);

- 500 кГц в приймачах ОМ сигналів (діапазон КХ).

Вибір зазначених значень fПЧдозволяє використовувати в тракті ПЧ інтегральні фільтри зосередженої вибірковості (ФЗВ), що випускаються промисловістю.

Таким чином, проміжна частота - 465 кГц.

1.4 Розподіл допустимої нерівномірності частотної характеристики по каскадах радіоприймача

Основну нерівномірність в тракті прийому сигналу амплітудної модуляції можна розподілити таким чином:

- Вхідна ланцюг і підсилювач радіочастоти   1 ÷ 2 дБ;

- Підсилювач проміжної частоти     2 ÷ 5 дБ;

- Детектор         0,5 ÷ 1 дБ;

- Підсилювач звукової частоти     3 ÷ 4 дБ;

- Акустичних систем       4 дБ.

Визначаємо нерівномірність частотної характеристики за формулою.

(1.4)

де n - число каскадів що вносять спотворення;

       - Нерівномірність частотної характеристики і-го каскаду, дБ.

Переведемо значення нерівномірності частотної характеристики радіоприймального пристрою у відносні величини за формулою.

(1.5)

1.5 Вибір числа контурів преселектора

На початку контурів приймають рівним одиниці, потім знаходять максимально допустиму добротність контуру QЕ.

(1.6)

де   fmin - мінімальна приймальна частота радіоприймачем, Гц.

Визначимо необхідну кількість контурів преселектора для забезпечення раніше знайденої еквівалентної добротності. При розрахунку потрібно врахувати, що в практиці, добротність контуру складає 50 ÷ 100.

(1.7)

де   N      - число контурів преселектора, значення якого повинно бути цілочисленним;

QЕпр- практичне значення еквівалентної добротності контуру преселектора.

Прийняв число контурів преселектора N=2, знайдемо, яка рівна еквівалентна добротність контуру приходиться на один контур преселектора.

(1.8)

1.6 Перевірка забезпечення потрібної вибірковості по дзеркальному каналу

Визначаємо вибірковість по дзеркальному каналу, яку може забезпечити вхідні ланцюг на максимальній частоті діапазону:

(1.9)

Так як = 58,42 дБ  більше = 39дБ, то контур вхідного ланцюга забезпечує потрібну вибірковість по дзеркальному каналу.

1.7 Вибір селективної системи підсилювача проміжної частоти

У порівняно простих приймачах, в яких пропускання не регулюється, в якості селективних елементів підсилювача проміжної частоти зазвичай застосовую фільтри зосередженої селекції на вході (в якості навантаження перетворювача частоти). Останній каскад підсилювача проміжної частоти виконують з одиночним коливальним контуром, решта - з аперіодичними. Смуга пропускання останнього каскаду в два-три рази ширше смуги пропускання приймача, оскільки необхідна амплітудно-частотна характеристика підсилювача проміжної частоти формується в фільтрах зосередженої селекції.

Для вибору смугового фільтра використовуються наступні параметри:

- Частота пропускання 465кГц;

- Селективність по сусідньому каналу, не гірше 35 дБ.

1.8 Розрахунок необхідного коефіцієнта підсилення в ВЧ тракті

Так в КХ діапазоні в основному застосовується зовнішня антена, то на початку, перед тим як визначити необхідне число каскадів підсилення, визначимо вхідну напругу, що наводиться на антені по формулі:

(1.10)

де КВУ- коефіцієнт передачі вхідного ланцюга, що враховує тип транзистора у вхідному ланцюзі прямого каналу;

        UЧ- ЕРС в антені, рівна чутливості приймача, В.

Для КХ діапазону в ПРЧ КВУ=0,6…1,0. Таким чином, отримуємо:

Необхідний коефіцієнт посилення від входу першого каскаду до входу детектора визначається формулою:

(1.11)

де Uдет- вхідна напруга детектора, В;

    кЗАП- коефіцієнт запасу, що враховує розкид параметрів

транзисторів (приймемо рівний 2).

Поставивши собі мінімально можливим вхідною напругою використовуваної в якості детектора ІМС (100мкВ), знайдемо шуканий коефіцієнт посилення в ВЧ тракті:

Задавшись мінімальної чутливістю ІМС виконує роль змішувача (500мкВ) і знаючи напругу наводиму на антені знайдемо мінімально необхідний коефіцієнт посилення ПРЧ на БП:

(1.12)

де   UВХ2 – min вхідна напруга (чутливість) ІМС.

Задавшись коефіцієнтом підсилення фільтра зосередженої селекції (0,5), знайдемо необхідний коефіцієнт підсилення тракту проміжної частоти:

(1.13)

де   КФЗС     - коефіцієнт підсилення фільтру зосередженої селекції.


2 ОСНОВНА РОЗРАХУНКОВО-ОПИСОВА ЧАСТИНА

2.1 Вхідний ланцюг

Розрахункова схема представлена ​​на малюнку 2.

Малюнок 2 - Схема вхідного кола

У КХ діапазоні ємність зв'язку вибирається в межах ССВ=(10÷20) пФ, виберемо ССВ=10пФ. В якості змінного конденсатора СК виберемо конденсатор типу КПВ-10 номіналом Ск = 1 ÷ 10 пФ:

                                         (2.1)

де  Ск МАХ   – максимальна ємність змінного конденсатора, Ф;

Ск MIN   – мінімальна ємність змінного конденсатора, Ф;

       СВХ УРЧ – вхідна емність наступного каскаду підсилювача радіочастоти, Ф.

Визначимо індуктивність котушки коливального контуру вхідного кола за формулою:

                                           (2.2)

Де  fHmax  - максимальна приймальна (несуча) частота , Гц;

fHmin  - мінімальна приймальна (несуча) частота , Гц.

При розрахунку отримали індуктивність котушки LK = 1,2 мкГн.

З попередніх розрахунків, отримавши добротність контуру вхідного ланцюга QЭК = 66,7, знайдемо необхідну величину власної добротності контуру за формулою.

                                             (2.3)

Визначемо опір втрат контуру за формулою:

                                                             (2.4)

Але перед даним розрахунком, знайдемо характеристичний опір контуру за формулою:

                               (2.5)

Звідси знайдемо опір втрат контуру за формулою 2.4:

Визначаємо коефіцієнт передачі вхідного ланцюга при коефіцієнті включення n = 1 за формулою.

                                              (2.6)

де    СВХ ПРЧ -    Вхідна    ємність наступного каскаду ПРЧ, Ф.

Розрахуємо коефіцієнт включення ПРЧ до контуру вхідного кола за формулою:

                               (2.7)

Знайдемо коефіцієнт передачі контуру при коефіцієнті включення ПРЧ до контуру вхідного кола nK= 0,26 за формулою:


Розрахуємо індуктивність котушки зв’язку  за формулою:

                                                        (2.9)

2.2 Підсилювач радіочастоти

Зобразимо обрану схему підсилювача радіочастоти на малюнку 3. В якості активного елементу вибираємо малопотужний транзистор типу КТ312В, оскільки він володіє високою граничною частотою і коефіцієнтом підсилення, має малу вартість, і в даний час отримав широке застосування в радіоелектронній апаратурі. Транзистор працює в лінійному режимі за схемою з загальним емітером.  Параметри транзистора представлені в таблиці 1.

Малюнок 3 - Схема підсилення  радіочастоти


Таблиця 1 – Електричні параметри транзистора КТ 312В

Коэффициентпередачитока

50÷280

Граничная частота коэффициентапередачи, МГц

150

Крутизна, мСм

35

Емкостьколлекторногоперехода, пФ

5

Постоянноенапряжениеколлектор-база, В

20

Постоянноенапряжениеколлектор-эмиттер, В

20

Постоянныйтокколлектора, мА

200

Импульсныйтокколлектора, мА

-

Температура окружающейсреды, °С

от -55до+100

Тип перехода, материал

n-р-nкремний

Обчислимо опір у ланцюга живлення транзистора, вважаючи що:

- Необхідний коефіцієнт стабільності колекторного струму γ = (1,5 ÷ 3);

- Допустиме падіння напруги на опорі фільтра колекторної ∆U = 1В;

  - Інтервал температур у градусах Цельсія, у межах якого повинна забезпечуватися температурна компенсація колекторного струму Т = 40 ° С.

Виходячи з вище сказаного, визначаємо величину резистора RЭ  за формулою:

                                                (2.10)

де:

ЕК0  - напряжениепитаниякаскадаусилителярадиочастоты, В;

∆U - допустимоепадениенапряжения на сопротивлениифильтраколлекторной цепи, В;

UK  - падениенапряжения на переходе коллектор-эмиттер в режиме А, В;

IK - токпокояколлектора, А;

IK0-токутечкиколлекторногоперехода, А

Вибираємо з ряду номінальних опорів величину резистора RЭ = 1,4 кОм. При цьому приймаємо величину R1  в десятикратному розмірі більше ніж RЭ, тобто R1 = 14 кОм.

Виконуємо розрахунок опір резистора R3за формулою:

                                             (2.11)

Вибираємо із ряду номінальних навантажень величину опору R3=5,6 кОм.

 Виконаємо розрахунок опору резистора R2 за формулою:

                                           (2.12)

Вибираємо із ряду номінальних опорів величину резистора  R2=3,6 кОм.

Шунтуючу ємність Сэ, попереджуючу появу ВЗЗ, розраховуємо за формулою:

                                              (2.13)


З ряду номінальних ємностей округливши в більшу сторону, Сэ= 4,3 пФ. Визначаємо опір фільтра за формулою:

                                             (2.14)

Вибираємо з ряду номінальних опорів величину резистора RФ = 160 Ом.

Ємність СБЛповинна задовольняти нерівності.

                                               (2.15)

Приймаємо Сбл=56 пФ.

Розрахуємо параметри еквівалентної схеми каскаду:

                                                  (2.16)

                                                     (2.17)

Де   G1   -  загальна  вихідна  провідність кола, мкСм;

        G2    -загальна  вхідна  провідність кола, мкСм;

gвых - вихідна  провідність транзистора (КТЗ12В), мкСм;

gвх   - вхідна  провідність транзистора (КТЗ12В), мкСм;

gсх - прохіднапровідність транзистора (КТ312В), мкСм

Після цього розрахуємо максимально можливій коефіцієнт підсилення каскадів за формулою.

                                          (2.18)

Таким чином, отримуємо, що максимальний коефіцієнт підсилення становить КОМ = 44,4, що більше ніж задовольняє необхідному коефіцієнту посилення за попереднім розрахунком.

2.3 Перетворювач частоти і підсилювач проміжної частоти

Гетеродин, змішувач, ПРЧ, а так само автоматичне регулювання посилення реалізовані на ІМС К174ХА2. Вона являє собою напівпровідникову інтегральну мікросхему 3-го ступеня інтеграції і містить 34 транзистора, 21 діод, і 57 резисторів. ІМС призначена для побудови на її основі радіоприймача сигналів з ​​амплітудною модуляцією. Містить підсилювач радіочастоти з підсилювачем постійного струму системи АРП, змішувач, гетеродин, підсилювач проміжної частоти з регулюванням посилення, крайовий підсилювач і другий підсилювач АРП. На малюнку 4 наведена функціональна схема ІМС К174ХА2.


Малюнок 4 - Функціональна схема ИМС К174ХА2.

Примітки до малюнка:

А1- ПРЧ; А2- система АРП;

А3- стабілізатор напруги; А4- ППЧ;

А5- система АРП; G1-гетеродин; UZ1- змішувач.

Типова схема включення зображена на малюнку 5

.Малюнок 5 - Типова схема включенняИМС К174ХА2.


В таблице 2 приведеныэлектрическиепараметры ИМС К174ХА2.

Таблица 2 - Электрическиепараметры ИМС К174ХА2.

Номінальна напруга живлення

Струм споживання при UП =  9В,  Т = +25°С, не більше

16мА

Відношення сигнал-шум при UП = 9В,fвх= 1 МГц, UВХ =10мкВ, m= 0,8, T= +25°С, не більше   

24дБ

Вихідна напруга низької частоти при   UП = 9В,fвх= 1 МГц ,       fпч = 465кГц, fм=1 кГц. m= 0,8, T=+25°С:.

при  UВХ = 20мкВ,  не менше

при   UВХ = 5∙105 мкВ

60мВ

100…560мВ

Зміна вихідної напруги низької частоти при зміні напруги джерела живлення в діапазоні 4,8...9В при f=1 МГц,                                                                          fм=1 кГц, m= 0,3, UВХ = 10мкВ, Т= +25°С, не більше                                                                         

6дБ

Верхнє значення частоти вхідного сигналу при UП = 9В, Т = +25°С, не менше  

27МГц

Коефіцієнт гармонік при Un = 9В, fвх= 1МГц, fпч =465 кГц, fм=1кГц, m= 0,8, T = +25° С, не більше:

при  UВХ  = 5∙105мкВ

при  UВХ = 3∙104 мкВ

10%

8%

Вхідний  опір  ППЧ    при   Un  = 9В,Т =+25°С,  не менше  

3кОм

Вхідний   Опір    ПВЧ    при   Un = 9В,Т =+25°С,  не  менше   

3кОм

Вихідний   опір   ППЧ   при   Un= 9В, Т =+25°С,  не  менше  

60кОм

Граничні експлуатаційні дані:

Напруга живлення   …………………………..…4,8... 15В

Максимальна вхідна  напруга    ……………............................2В

Максимальна температура кристалу……………..…………+125° С

Температура навколишнього середовища   ………………..-25...+550 С


Принципова схема  IМС К174ХА2 зображена на малюнку 6.

Малюнок 6 - Принципова схема  IМС К174ХА2

Призначення виводів: 1 - вхід 1-го підсилювача високої частоти, 2 - вхід 2-го підсилювача високої частоти, 3 - вхід підсилювача АРП; 4. 5, 6 - ви-водигетеродина; 7-вихід підсилювача проміжної частоти, 8 - загальний вивід.Живлення (-Un), 9 - вхід підсилювача АРП​​підсилювача проміжної частоти, 10 - вихід підсилювача індикації; 11; 13 - виводи підсилювача проміжної частоти, 12 - вхід підсилювача проміжної частоти, 14 - вхід стабілізатора напруги, живлення (+ Un), 15, 16 - виходи змішувача.

У ІМС К174ХА2 симетричний резисторний каскад ПРЧ побудований на транзисторах Т1 і Т2 (малюнок 6). Напруга сигналу на ці транзистори (виводи 1 і 2) подається симетрично за допомогою котушки L2, пов'язаної з контуром вхідного ланцюга. Напруга живлення подається на резистори R6 і R7 емітера Т6, на базу якого подано напругу, стабілізовану з допомогою ланцюжка R6, Д16-Д21. Транзистор Т6 працюють як буфер, що зменшує навантаження ланцюжка діодів. Напруга живлення на колекторі Т1 і Т2 подається через резистори R2 і R4 з емітера Т16, на базу якого теж подається стабілізована напруга з ланцюжка R55, Д16-Д21, однак, дещо більше, ніж на базу Т6 (приблизно на 1,3-1, 5 В). Подібно Т6, Т16 служить буфером. У проводі емітера Т1 і Т2 включені резистори R10 і R11; вони створюють від’ємний  зворотний зв'язок по постійному струму, стабілізуючи режим.

        Діоди Д1-Д4 слугують для АРП, при слабкому сигналі Д1 і Д2 замкнені і не шунтують вихід каскаду, а діоди ДЗ і Д4 відкриті, так що від’ємній зворотний зв'язок по змінному струмі мала; при сильному сигналі Д1 і Д2 відкриваються і сильно шунтують вихід каскаду , а діоди ДЗ і Д4 закриваються, так що в каскаді з'являється сильнийвід’ємній зворотній зв'язок по змінному струму, в результаті посилення каскаду зменшується.

        На транзисторах ТЗ-Т5 побудований ППТ, призначений для посилення додатної  напруги, що надходить з детектора системи АРП на вивід 3.

З виходу ПРЧ (з колектора Т1 і Т2) посилене напруга сигналу подається на сигнальний вхід змішувача (попарно з'єднані один з одним бази транзисторів Т8, Т9 і Т7-Т10). Гетеродинним виводам змішувача слугують бази Т11 і Т 12. Постійні напруги на базі Т7-Т10, як і напруги сигналу, подаються безпосередньо з колектори Т1 і Т2, живлення ж на бази Т11 і Т12 і на безпосередньо сполучене з ними бази транзисторів гетеродина Т15 і Т14 подається через резистори R17 і R18 з додатковою стабілізацією ланцюжка R20, Д13-Д15. Додаткова стабілізація напруги потрібна, звісно, ​​не для змішувача, а для гетеродина.

         Напруги живлення на колекторі Т7-Т10 подаються з виводів 15 і 16 через підключення до цих виводів елементи навантаження. Це два конура проміжної частоти з котушками L6 і L8, з першого з них коливань через ПКФ подається на вхід ППЧ (вивід 12), а з другого на самостійний детектор АРП ПРЧ, вихід якого з'єднаний з виводом 3 ІМС.

Гетеродин, як уже згадувалося, будується на транзисторах Т14 і Т15, На колектор Т15 напруги живлення подається безпосередньо з джерела без попередньої стабілізації. На колектор Т14 те ж напруга подається через котушку коливального контуру L3 (схема живлення послідовна, включення контуру автотрансформаторне). Напруга зворотного зв'язку подається на бази транзисторів (виводи 4. 5) за допомогою котушки L4. Така схема побудови гетеродина дозволяє при несиметричному включенні коливального контуру реалізувати перевагу двотактної системи придушення (відчутне послаблення) парних гармонік.

         ППЧ включає в себе три однакових регульованих симетричних каскади і симетричний нерегульований вихідний каскад. Кожен з перших трьох каскадів побудований на чотирьох транзисторах: Т23-Т26, Т27-ТЗО і Т31-ТЗЗ. Два з чотирьох транзисторів (Т24 і Т25 у першому каскаді) включені за схемою СЕ, а за ними слід два (Т23 і Т26), включених по схемі з СК (емітерний повторювач). Така схема дозволяє без допомоги розділювальних конденсаторів уникнути поступового підвищення потенціалів від каскаду до каскаду.

База Т25 (вивід 11) з допомогою зовнішнього конденсатора з'єднується з корпусом, що виключає зворотний зв'язок через R43, R56 зазміннимструмом. Такий  же  зв'язок через R22, R42 усувається з'єднанням з корпусом через зовнішній конденсатор середньої точки між цими двома резисторами. На базу Т24 (вивід 12) подається, як уже згадувалося, напруга з виходу ПКФ. Опір R22 практично рівне характеристичному опору ПКФ; це усуває потребу в узгоджувальному трансформаторі або контурі. На перший погляд здається не виправданим застосування, двох резисторів R43 і R56 замість одного з тим же опором. Однак при інтегральної технології виготовлення двох резисторів замість одного практично не збільшує вартості, а з точки зору забезпечення ідентичності розглянутої ланцюжка з R22, R42 таке рішення, в очевидь, переважніше.

Діоди Д7-Д12, подібні діодам ДЗ і Д4 в каскаді ПРЧ, слугують для АРП шляхом зміни глибини від’ємного зворотного зв'язку: з посиленням сигналу діоди замикаються і глибина зворотного зв'язку зростає. Управління цими діодами здійснюється через ППТ, побудований на транзисторах Т17-Т19 на базу Т17 (вивід 9) подається постійна напруга з виходу детектора.

Транзистор Т34 слугує для індикації налаштування. У провід його емітера послідовно з R57 можна включити зовнішній мікроамперметр. У міру посилення сигналу і викликаний цим зменшення емітерного струму Т17 і, відповідно, падіння напруги на R32, потенціал бази Т34 підвищується і емітерний струм зростає, що і реєструється мікроамперметром.

Вихідний каскад ППЧ побудований на Т20 і Т21. Резистор R52 стабілізує режим. Резистори R53 і R54 вирівнюють розподіл струму між транзисторами та створюють від’ємній зворотний зв'язок, що зменшує нелінійні спотворення. Колектор Т21 з'єднаний з корпусом, а в провід колектора Т20 (вивід 9) включається у вихідний контур проміжної частоти з котушкою L5, з яким пов'язаний детектор.

Стабілізовану напругу живлення ППЧ знімається з емітера Т13, на базу якого, як і на базу T16, подається стабілізована напруга з ланцюжка R55, Д16-Д21.

На малюнку 8 зображена схема включення, яка включає в себе так само і детектор. Чутливість схеми 20 мкВ, вихідна напруга звукової частоти на виході детектора 60 мВ (при відношенні сигнал-шум на виході 26 дБ і глибині модуляції вхідного сигналу 0,8), споживана потужність 150 мВт.

2.4 Детектор

У даному приймачі використовується діодний детектор. Як вже було сказано в пункті 2.3, схема його підключення, номінал всіх елементів і вихідна напруга відомі. Тому варто зупинитися лише на виборі діода.

Вибираємо із довідника діод Д105, що має наступні параметри:

- Постійний прямий струм ....................................................... 160 мА,

- Максимально допустимий випрямлений струм…………....30 мА ,

- Максимально допустимий зворотна напруга ...................... 50 В,

- Максимальний зворотний струм .......................................... 200 мкА,

- Максимальна робоча частота ............................................... 150 МГц,

- Інтервал робочих температур ............................................... -60 ÷ +70 С

2.5 Смуговий фільтр

Смуговий фільтр являє собою конструктивно закінчену систему п'єзокерамічних або кварцових резонаторів, пов'язаних між собою. Для нормальної роботи смугового фільтра потрібно узгодити його вхід і вихід з попередніми і подальшими каскадами.

З умов, обговорених в попередньому розрахунку, вибираємо фільтр типу ФП1П-61, 08, що має наступні параметри:

- Середня частота смуги пропускання .................. ................. 465 кГц,

- Смуга пропускання на рівні 6 дБ .......................................... 7,0 ÷ 10 кГц,

- Селективність при розкроюванні на 9 кГц .......................... 40дБ,

- Вхідний опір ........................................................................... 3кОм,

- Вихідний опір ......................................................................... 2кОм,

- Коефіцієнт посилення в смузі пропускання, не більше ….. 0,5.

2.6 Підсилювач звукової частоти

Вихідними даними для вибору підсилювача звукової частоти є:

-Максимальна вхідна напруга, Uвх    250мВ,
-Вихідна потужність, Рн      2 Вт;

-Мінімальна частота, Fmin      100 Гц;

-Максимальна частота, fмакс     3500 Гц;

-Коефіцієнт гармонік не більше, Кг     4%.


З довідника вибираємо ІМС К174УН9А. Мікросхема представляє собою підсилювач потужності низької частоти з номінальною вихідною потужністю 5 Вт при навантаженні 4 Ом.

Електричні і граничні експлуатаційні параметри ІМС вказані в таблиці 3.

Таблиця  3 - Електричні параметри ІМС К174УН9А.

Параметри мікросхеми К174УН9А

Напруга живлення, В

18

Струм споживання, мА

30

Нестабільність коефіцієнта посилення напруги,%

20

Діапазон відтворюваних частот, Гц

40-20000

Вихідна потужність, Вт

5

Коефіцієнт гармонік,%

1

Вхідний опір, кОм

100

На малюнках представлені схема принципова (малюнок 7) і типова схема включення (малюнок 8) ІМС К174УН9А.

Малюнок  7 - Схема принципова ІМС К174УН9А.

Малюнок 8 - Схема включення ІМС К174УН9А.

Розрахунок необхідного коефіцієнта посилення ПЗЧ.

  1.  Визначаємо амплітуду напруги на вході ПЗЧ:

                      (2.19)

Де

Кдет - коефіцієнт передачі детектора.

м - глибина модуляції, м = 0,8.

Umвх дет- необхідна амплітуда напруги на вході детектора.

Так як у нас приймач працює у КХ діапазоні, вибираємо лінійний детектор з вхідною напругою 0,5.

  1.  Визначаємо потрібну амплітуду вихідного струму:

                      (2.20)

де

Рвихнеобхідна вихідна потужність приймача.

 Rн   - активний опір обмотки динаміка.

3.Визначаємопотрібній коефіцієнт підсилення за напругую:

                      (2.21)

деКзапкоефіцієнт запасу = 1,5÷2.


ВИСНОВКИ

У ході курсового проекту, на підставі отриманого завдання, необхідно було спроектувати радіоприймач КХ діапазону.

В результаті проектування були розкриті наступні питання, що стосуються перспективи розвитку радіотехнічної галузі щодо курсового проекту. Розкрито питання, що стосуються призначення і області застосування проектованого пристрою. В результаті, огляду методів побудови аналогів проектованого пристрою і порівняння їх переваг та недоліків, були сформульовані технічні умови, пропоновані до проектованого пристрою, і зроблений вибір і обґрунтування структурної схеми. На підставі структурної схеми була обрана схема електрична принципова і проведений повний електричний розрахунок усього пристрою. У відповідність зі схемою електричною принциповою і досягненнями сучасної радіотехніки був зроблений і обґрунтований вибір елементної бази.


Перелік посилань

  1.  Алексеев Ю.П. Бытовая радиоприемная и звуковоспроизводящая аппаратура. Справочник. - М.: Радио и связь, 1991, 1994.
  2.  Атаев Д.И., Болотников В.А. Аналоговые ИМС для бытовой радиоаппаратуры. Справочник. - М.: МЭИ, 1993.
  3.  Бобров Н.В. Расчет радиоприемников. - М.: Радио и связь, 1981.
  4.  Буга H.H., Конторович В.Я., Сенина P.C., Шапиро Д.Н. Электромагнитная совместимость систем и средств радиосвязи. Уч. пособие. - Л.: ЛЭИС, 1982.
  5.  ГОСТ 5651-89. Устройства радиоприемные бытовые. Общие технические условия.
  6.  Дроздов В.В. Любительские КВ трансиверы. - М.: Радио и связь, 1988.
  7.  Калантаров П. Л., Цейтлин Л. А. Расчет индуктивностей. - Л.:
    Энергоатомиздат, 1986.


Додаток А – Схема електрична принципова. Радіоприймальній пристрій КХ діапазону


Додаток Б – Перелік елементів. Радіоприймальній пристрій КХ діапазону

Позначення

Найменування

кіл

Примітки

Конденсаторы

С1

К10 У– 5 –1А –  10пФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С2

К10 У– 5 –1А–  150пФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С3

К10 У– 5 –1А–  270пФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С4

К10 У– 5 –1А–  47нФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С5

К10 У– 5 –1А–  10нФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

C6,С7,С8

К10 У– 5 –1А – 47нФ  ОЖО.464.031 ТУ

3

C9

К10 У– 5 –1А – 47мкФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

C10,С11

К10 У– 5 –1А –  1нФ  ОЖО.464.031 ТУ

2

C12

К10 У– 5 –1А –  30пФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С13

К10 У– 5 –1А –  150пФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С14-С16

К10 У– 5 –1А – 47нФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С17

К10 У– 5 –1А – 10пФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С18

К10 У– 5 –1А –  47мкФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С19

К10 У– 5 –1А – 30нФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С20

К10 У– 5 –1А –  100мкФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С21

К10 У– 5 –1А –  150пФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С22

К10 У– 5 –1А – 75нФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С23

К10 У– 5 –1А –  200нФ  ОЖО.464.031 ТУ

1

С24-С26

К10 У– 5 –1А – 0,1мкФ  ОЖО.464.031 ТУ

3

Резисторы

R1

С2-6-0,125 – 9,1кОм .  ОЖО.467.072 ТУ

1

R2

С2-6-0,125 – 8,2 кОм . ОЖО.467.072 ТУ

1

R3, R4, R9

С2-6-0,125 – 270 Ом. . ОЖО.467.072 ТУ

3

R5, R6

С2-6-0,125 – 200 Ом . ОЖО.467.072 ТУ

2

Позначення

Найменування

кіл

Примітки

Резистори

R7, R13

С2-6-0,125 – 2,4кОм . ОЖО.467.072 ТУ

2

R8, R14

С2-6-0,125 –2,4кОм . ОЖО.467.072 ТУ

2

R10

С2-6-0,125 – 12кОм . ОЖО.467.072 ТУ

1

R11

С2-6-0,125 –160Ом . ОЖО.467.072 ТУ

1

R12

С2-6-0,125  – 1,2kОм . ОЖО.467.072 ТУ

1

R15, R16

С2-6-0,125 --100кОм . ОЖО.467.072 ТУ

2

Мікросхемы

DA1

К174ХА2   бКО.348.205 ТУ1

1

DA2

К174УН9А   бКО.348.205 ТУ1

1

Транзистори

VT1

КТ312В  ОЖЗ.365.200 ТУ

1

Діоды

VD1

Д105   д.Р3.363.029 ТУ

1

   *


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

59072. Повторення вивченого про текст. Види звязку речень у тексті (практично). Складний план готового тексту 32.5 KB
  Мета: поновити в памяті учнів відоме про мовлення його форми і текст; ознайомити учнів із видами звязку речень у тексті вчити учнів складати складний план розвивати логічне мислення мовлення виховувати любов до рідного слова.
59073. Повторення вивченого про типи і стилі мовлення 31 KB
  Про що в тексті розповідається Що в ньому описується Щодо чого наводиться в тексті роздум Чому складено оцінку Назвати відомі вам типи мовлення. Який тип мовлення є у тексті основним а який допоміжним.
59074. Виховний захід у молодшій школі. Поговоримо про культуру... 64.5 KB
  Слово культура має низку значень а одне з них освіченість вихованість звідси культурний той хто освічений та вихований Культурна людина зайшовши до школи обовязково усміхнеться та привітається з охоронцями з технічками а не вдаватиме що окрім неї у вестибулі нікого немає.
59075. Погода рідного краю. Природознавство 4-й клас 46.5 KB
  Мета: познайомити учнів зі складом атмосфери планети Земля, утворенням хмар, вітру, збагатити уявлення про опади, дати поняття про погоду, указати на значення прогнозу погоди для людини, розвивати спостережливість, уяву, логічне мислення, узагальнювати знання про явища природи...
59076. Урок-телерепортаж із природознавства у 4-му класі. Подорож бутерброда 49 KB
  Обладнання: додатковий теоретичний матеріал таблицямозаїка Органи травлення модель бутерброда картки моніторингу Дерево підсумків. Сьогодні ми познайомимося з органами травлення. Що ж таке травлення Що ви уявляєте коли вимовляєте це слово Які асоціації воно викликає у вас...
59077. Урок математики з використанням інтерактивних методів навчання. Подорож до зимового лісу 30 KB
  Мета: учити додавати двоцифрові числа; розвивати логічне мислення, уміння аналізувати, класифікувати, узагальнювати; виховувати охайність, самостійність, інтерес до математики, дбайливе ставлення до природи.
59078. Виховне заняття 3-5-ті класи. Подорож до країни мультиплікації 41.5 KB
  Мета: привернути увагу дітей до вітчизняних мультфільмів, познайомити з історією мультиплікації, сформувати уявлення про механізм створення анімаційних фільмів, розвивати комунікативні здібності дітей у різних формах ігрової діяльності.
59079. Поняття про офіційно-діловий стиль. План роботи 30.5 KB
  Мета: ознайомити учнів з поняттям офіційноділовий стиль; вчити учнів правильно його відрізняти серед інших стилів мовлення; навчати учнів вмінню складати план роботи; розвивати в учнів мислення та мовлення; виховувати працьовитість уважність.
59080. Права дитини 36 KB
  Хто автор цієї книги Степан Гавриш Про що розповідається в цій книзі В історичному минулому яких країн ми побували Яка історія вразила вас найбільше Чому Які випробування випали на долю хлопчика зі Скіфії Петрика та Оксанки з України...