Разработка приёмника супергетеродинного типа - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Расчет супергетеродинного радиоприемного устройства (РПУ). Проектирование тракта промежуточной частоты. Выбор схем детектора, расчет его выходного напряжения. Расчет полосы пропускания линейного тракта РПУ. Выбор числа поддиапазонов и элементов настройки.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

В данном курсовом проекте должен быть разработан приёмник супергетеродинного типа по полученным техническим данным. Должна быть разработана схема электрическая принципиальная.
При выполнении курсового проекта должны быть приобретены навыки по выбору и обоснованию основных параметров схемы радиоприёмника и его элементной базы.
Должен использоваться ПК, это облегчит выполнение работы и поможет приобрести практические навыки по применению средств вычислительной техники на этапе дипломного проекта.
1 . Предварительный расчет супергетеродинного РПУ
2 .1 Последовательность выполнения расчета
В техническом задании (ТЗ) на проект приведены следующие данные:
1) диапазон частот принимаемых сигналов:65,8 ? 73 МГц;
3) избирательность РПУ по соседнему каналу: S сек =28 дБ;
4) избирательность по зеркальному каналу: S e з.к. =22 дБ;
6) неравномерность усиления в полосе пропускания (частотные искажения)=11дБ;
8) эффективность схемы автоматической регулировки усиления (АРУ): вх=26; вых=8.
9) величина выходной мощности =150 мВт.
2.2 Предварительный выбор структурной схемы РПУ
Радиовещательный приемник предназначен для приема программ звукового радиовещания в диапазоне ультракоротких волн (65,8 ? 74; 100 ? 108 МГц).
2.3 Выбор числа поддиапазонов и элементов настройки
Необходимость разбивки рабочего диапазона частот на отдельные поддиапазоны оценивается с помощью коэффициента перекрытия диапазона частот:
где, f 0 max и f 0 min - максимальная и минимальная частота принимаемого сигнала.
К д max =1,05…1,1(выбрано из таблицы)
Применяем способ равных интервалов;
f 0 max =73 МГц; f 0 min =65,8 МГц; К д max =1,1
Определяется коэффициент перекрытия К д :
Производится сравнение полученной величины с К д max , если К д <К д max , то разбивка на поддиапазоны не производится.
При К д >К д max определяется необходимое количество поддиапазоновN:
Полученное число округляется до большего целого и принимается за число поддиапазонов. Разбиваем на 2 поддиапазона
Определяется разность крайних частот одного поддиапазона пд :
Определяется интервал частот каждого поддиапазона и с учетом запаса, а также коэффициент перекрытия каждого поддиапазона К пд N
С min (пФ) = 7пФ; С max (пФ) = 50пФ; варикап КВ121А.
Выбираем варикап С min = 8пФ ,С max = 50пФ.
Определяется фактический коэффициент перекрытия поддиапазонов, обеспечиваемый изменением емкости выбранного варикапа или варикапной матрицы:
где, С cx - начальная емкость схемы резонансного контура
С L - собственная емкость катушки индуктивности;
С вн - емкость, вносимая активным элементом 1-го каскада УСЧ на рабочей частоте.
Производится проверка возможности перекрытия каждого из поддиапазонов выбранным элементом настройки РПУ. Для этого необходимо, чтобы К пд ф ?Кпд N : 1,46?1,35
2.4 Распределение частотных искажений между трактами РПУ
Частотные искажения, обуславливающие неравномерное усиление в полосе пропускания частот, создаются всеми каскадами РПУ.
Основой для распределения частотных искажений являются, как правило, заданные частотные искажения в целом для РПУ.
Выбирается ТСЧ, УПЧ, Предв. УНЧ, Оконеч. УНЧ из таблицы 7, исходя из того что радиовещание приёмника происходит в диапазоне частот 65,8-73 МГц.
ТСЧ = 0 дБ; УПЧ = 6 дБ; Предв. УНЧ = 2 дБ; Оконеч. УНЧ = 4 дБ.
2.5 Распреде ление нелинейных искажений между трактами РПУ
В основном НИ сигнала в РПУ создаются детекторами и каскадами УНЧ, т.е.:
К н общ = К н дет + Кн УНЧ (2.12)
2.6 Выбор элементной базы радио-тракт а (линейного тракта) РПУ
Выбор активного элемента определяется, прежде всего, диапазоном рабочих частот. Основой для выбора активного элемента в этом случае, является его коэффициент частотного использования:
где, f o max - максимальная частота принимаемого сигнала;
f г - граничная частота выбранного активного элемента.
Выбираем активный элемент - транзистор КТ 315A, с f г =250 МГц,
УСЧ-КТ 315; ПЧ (смеситель) - КТ 339A; УПЧ - КТ 339A.
2.7 Расчет полосы пропускания линейного тракта РПУ
Необходимая полоса пропускания определяется реальной шириной спектра принимаемого сигнала ?F c , допустимой погрешностью сопряжения частоты гетеродина ?f г , т.е. полоса пропускания равна:
Ширина спектра для ЧМ - сигнала определяется:
где, F B - верхняя частота модулирующего сигнала;
Дf max =50кГц - максимальная девиация частоты ЧМ - сигнала;
Допустимая погрешность сопряжения контуров для УКВ - диапазона Дf сопр. - 32 кГц.
Допустимое отклонение частоты гетеродина для перестраиваемых РПУ: Дf г =0,6 10 -3 f 0 max
Расширение полосы пропускания линейного может значительно уменьшается его избирательность. Поэтому для сужения полосы пропускания необходимо снижать нестабильность частоты гетеродина и погрешность сопряжения контуров. Сужение полосы пропускания за счет уменьшения нестабильности гетеродина обеспечивается с помощью автоматической подстройки частоты гетеродина (АПЧГ).
2.8 Проектировани е тракта сигнальной частоты ТСЧ
Основные требования, предъявляемые к ТСЧ:
- диапазон рабочих частот f 0 min … f 0 max : f o min … f 0 max - 65,8-73 МГц;
- избирательность по зеркальному каналу S е з.к. : S е з ю. - 22 дб
- избирательность по помехе, с частотой равной промежуточной частоте S е п.ч. :S в. п.ч. - 28 дб
- неравномерность АЧХ в пределах заданной полосы пропускания, АЧХ- 11дБ
Определение требуемого количества одиночных контуров ТСЧ и их эквивалентного затухания.
Сначала определяется эквивалентное затухание контуров:
где, q=3 - коэффициент шунтирования контуров активными элементами
d 0 - собственное затухание контура =0,01.
Затем ориентировочно определяется необходимое число одиночных контуров исходя из заданной величины избирательности, ориентируясь на типовую величину затухания сигнала зеркальной частоты, обеспечиваемого одиночным контуром S к и примерно равного 22дБ.
Полученное значение n сч округляется до большего целого числа и определяется фактическое ослабление сигнала в ТСЧ на границе полосы пропускания РПУ:
Полученное фактическое значение М сч сравнивают со значением, приведенным в п. 3.4., (ТСЧ). Оно должно быть меньше или равно.
Определение типа и числа избирательных систем ТСЧ.
По ориентировочному числу одиночных контуров n сч вычисляется максимально допустимое значение добротности контуров, обеспечивающее заданное ослабление на краях пропускания для ТСЧ
f 0 min - минимальная частота полосы пропускания;
М сч - фактическое ослабление сигнала в ТСЧ.
Определяется необходимая добротность контуров Q n , обеспечивающая заданную избирательность по зеркальному каналу S ез.к .: при применении одиночных контуров в ВЦ и УСЧ с индуктивной связью:
где, f з.к. max - зеркальная частота: ;
f пр - промежуточная частота РПУ (или первая промежуточная частота f пр1 РПУ с двойным преобразованием частоты).
Определяется эквивалентная добротность контуров ТСН Q экв по конструктивной добротности контура:
где Ш - коэффициент шунтирования контура активным элементом;
Q к - конструктивная добротность контура.
Принятое значение добротности Q должно удовлетворять условию Q?Q экв .
В результате расчетов по п.п.2.8.2.1; 2.8.2.2. и 2.8.2.3 добротность контур Q необходимо принять равной или немного большей Q и , но не больше Q n .
Избирательность по промежуточной частоте S епр. определяется на минимальной частоте принимаемого сигнала или на частотах близких к :
Выбор структурной схемы ТСЧ производят по результатам произведенного расчета.
Связь ВЦ с антенной высшей - первой группы сложности - трансформаторная. УСЧ в ЧМ тракте обычно используют по схеме с общей базой.
ВЦ - перестраиваемый колебательный контур;
УСЧ - тип активного элемента биполярного транзистора КТ 315
К- перестраиваемый колебательный контур;
2.9 Проектирование тракта промежуточной частоты
Основные требования, предъявляемые к тракту промежуточной частоты: значения промежуточных частот f прЧ М = 10,7 МГц, избирательность по соседнему каналу S ес.к. = 22дб.
При выборе избирательной системы тракта ПЧ учитываются следующее:
1) одиночный колебательный контур обеспечивает избирательность по соседнему каналу порядка 5 ... 6 дБ, пъезофильтр - до 40 дБ.
Количество требуемых систем с запасом определяется по формуле:
где, S ес.к - заданное значение избирательности по соседнему каналу;
S ск1 - значение избирательности выбранной избирательной системы.
2) В усилителях промежуточной частоты (УПЧ) с распределенной избирательностью каждый каскад усиления (обычно с ДПФ) вносит определенный вклад, как в усиление сигнала, так и в избирательность. В УПЧ с разделением функций требуемая селективность осуществляется в преобразовательной ступени тракта ПЧ с помощью ФСС, а усиление - последующими каскадами - апериодическими или широкополосными. Второй вариант предпочтительнее, т.к. обеспечивает лучшую избирательность и повышает устойчивость работы тракта. Поскольку основная избирательность осуществляется в преобразовательной ступени, избирательность последующих каскадов при расчете структурной схемы не учитывается.
Порядок расчета тракта ПЧ с применением пъезофильтра:
Для согласования фильтра с преобразователем частоты; необходимо применить широкополосный согласующий контур, который имеет собственные избирательность и ослабление на краях полосы пропускания.
Основные параметры выбранного по таблицам фильтра:
Пьезокерамический фильтр: ПФ1П-0495
1. Средняя полоса пропускания, МГц-
4. Затухание в полосе пропускания, дБ, не более 10
5. Неравномерность АЧХ в полосе пропускания не более 3 дБ
6. Входное сопротивление источника сигнала 330Ом
7. Входное сопротивление со стороны нагрузки 330Ом
Определяются требования по избирательности и ослабление на краях полосы пропускания для согласующих широкополосных контуров:
При распределении частотных искажений для тракта ПЧ было принято значении 6дБ. Для ПКФ значение частотных искажений принимаются: . Следовательно, для контура смесителя значение частотных искажений будет 3 дБ.
Допустимая добротность контура равна:
Определяем добротность контура , обеспечивающую заданную избирательность по соседнему каналу со знаком в 1 дБ, т.е. 3 дБ.
Определяем конструктивную эквивалентную добротность контура с учётом коэффициента шунтирования контура активным элементом.
где: - конструктивная добротность контура.
Из условия и выбираем добротность контура смесителя :
Определяем действительное ослабление сигнала на краях полосы пропускания контура смесителя:
Определяем действительное значение избирательности по соседнему каналу, которое обеспечивает контур смесителя:
Расчёт коэффициента искажений и избирательности по соседнему каналу тракта ПЧ. Частотные искажения тракта ПЧ равны:
Избирательность по соседнему каналу равна:
Результат расчёта соответствует заданому. Определяются рассчитанные суммарные значения избирательности и ослабления на краях полосы пропускания тракта ПЧ.
2.10 Расчет коэффициента усиления и числа каскадов линейного тракта РПУ
Коэффициент усиления линейного тракта РПУ (до детектора) при приеме на наружную антенну:
где, U вхд - напряжение промежуточной части на входе детектора,
Е а - чувствительность со входа приемника,
где, Е ат.з . - заданная чувствительность
Для УКВ - диапазона a e =2,5 … 3,5; a e - коэффициент запаса.
При работе РПУ на магнитную антенну (МA):
где, U m .вых - амплитуда напряжения на входе первого каскада РПУ
где, Е н - заданная напряженность поля в точке приема, мВ/м;
h д - действующая высота МА в метрах;
Q экв - эквивалентная добротность контура входной цепи, взятая на поддиапазона.
m 2 - коэффициент включения входного транзистора УСЧ в контур ВЦ.
где, - максимальная частота поддиапазона, МГц;
R вх - входное сопротивление транзистора или ИС первого каскада РПУ (для схемы с 0Э R вх = 0,5...1 кОм; для схемы с ОБ R вх = 0,1...0,5 кОм)
- минимальная эквивалентная емкость контура МА, пФ;
Q к - конструктивная добротность контура МА , принимаемая=200...300.
Примечание: при применении во входном каскаде (УСЧ или ПЧ, если УСЧ отсутствует) полевых транзисторов или ИС с входным каскадом на полевом транзисторе коэффициент можно принять равным 1.
Напряжение на входе детектора U вх.д определяется группой сложности приемника, видом детектора и типом активного элемента (диод, ИС).
Минимальное допустимое напряжение U вх.д (в вольтах) на входе амплитудного и частотного детекторов указано в таблице 14. Выбран частотный дискриминатор U вх.д= 0,6В. Для выбора числа каскадов линейного тракта радиовещательных приемников можно воспользоваться таблицей 15 в случае применения в каскадах активных элементов на биполярных транзисторах. Пользуясь этой таблицей необходимо определить число каскадов с коэффициентом передачи К вц , К усч , К пч и ш так, чтобы
Для усилителя промежуточной частоты необходимо определить устойчивый коэффициент усиления:
где, С к - емкость коллекторного перехода транзистора;
Y 21 - крутизна характеристики транзистора, выбранного для УПЧ.
где, а - коэффициент частотного использования (см. 2.8.)
Если в справочнике данные о транзисторе взяты в h параметрах (как правило), то Y 21 можно пересчитать:
Необходимое условие: При невыполнении этого условия количество каскадов УПЧ следует увеличить, уменьшив коэффициент усиления каждого.
2.11 Выбор схем детектора и расчет его выходного напряжения
Выбор схемы детектора ЧМ - сигнала.
При детектировании ЧМ - сигналов применяются частотные дискриминаторы (ЧД), дробный детектор (ДД) и детектор совпадений.
При приеме непрерывных ЧМ сигналов используется ЧД со связанными, одинаково настроенными контурами, ДД и детектор совпадений. Для приема частотно-модулированных ЧТ и ДЧТ сигналов, в приемниках многоканальных спутниковых и радиорелейных линий используют ЧД с взаимно расстроенными контурами.
где, U вх.УНЧ - чувствительность УНЧ радиоприемника;
К дел - коэффициент деления делителя нагрузки детектора (вводится при R вх.УНЧ <50…100 КОм и выбирается в пределах:0,1 ... 0,5; при К вх.унч >100кОм, К дел. =1)
Рассчитанная величина U вхд , должна находиться в допустимых пределах ±20% с рекомендуемой в таблице 16.
Минимальные - допустимые напряжения на входе амплитудного и частотного детекторов U Д , мВ.
Элементная база, используемая в схемах детекторов.
а) диоды Д2, Д9, Д18, Д20, КД503, КД514, КД521, ГД507, ГД508.
б) многофункциональные ИС К174ХУРЗ, К174ХА6, К2УС242, в которые входит схема ЧМ - сигналов.
К2ДС241, 2ДС351 - детектор ЧМ - сигналов.
В радиовещательных приемниках амплитудно-модулированных сигналов обычно используют диодный детектор последовательного типа с разделенной нагрузкой. В качестве детектора АРУ используют детектор основного канала; в приемниках высшей и 1-ой группы сложности применяют отдельный детектор, обычно параллельного типа.
Выходы АМ, ЧМ- детекторов на ИС, как правило, согласуют со входом УЗЧ через эмиттерный повторитель.
2.12 Проектирование тракта ЗЧ радиовещательных приёмников
Выбор громкоговорителя. Исходными данными для выбора типа и числа громкоговорителей являются:
а) номинальная выходная мощность тракта Р ст .
б) диапазон воспроизводимых частот F min … F max
в) неправомерность частотной характеристики М уЗЧ (дб).
г) среднее звуковое давление при заданной номинальной мощности и диапазоне звуковых частот ц ор .
При выборе громкоговорителя должны быть обеспечены следующие условия:
где, Р гр - суммарная мощность громкоговорителей, на которые нагружен усилитель мощности тракта 3Ч УМЗЧ.
где; М гр - неравномерность АЧХ громкоговорителя
М ас - неравномерность АЧХ акустической системы
где, М прк - заданная неравномерность АЧХ приёмника в целом (11дб)
Виды радиоприёмных устройств. Расчет радиовещательного приёмника супергетеродинного типа: определение числа поддиапазонов, выбор промежуточной частоты, структурной схемы, детектора, преобразователя частоты, расчет коэффициента усиления линейного тракта. курсовая работа [104,5 K], добавлен 17.03.2010
Проектирование радиоприемного устройства: расчёт сквозной полосы пропускания приёмника, структуры преселектора и числа преобразований частоты. Определение избирательной системы тракта промежуточной частоты, динамического диапазона и расчет усилителя. курсовая работа [547,9 K], добавлен 18.08.2012
Выбор и расчет блок-схемы приемника, полосы пропускания, промежуточной частоты. Выбор числа контуров преселектора. Определение необходимого числа каскадов усиления. Расчет детектора АМ диапазона, усилителя звуковой и промежуточной частоты, гетеродина. курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.02.2012
Рассмотрение схем простого супергетеродина, собранного на транзисторах и на микросхемах. Расчет полосы пропускания приемника, уровня шума и суммарного коэффициента усиления устройства. Выбор избирательных сетей. Конструирование амплитудного детектора. курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.02.2012
Распределение частотных и нелинейных искажений в тракте супергетеродинного радиоприемника. Выбор параметров избирательной системы тракта радиочастоты и промежуточной частоты. Схема детектора. Выбор усилительного элемента для радиотракта, схемы АРУ. курсовая работа [315,1 K], добавлен 13.03.2012
Расчет структурной схемы приёмника АМ-сигналов ультракоротковолнового диапазона. Определение числа поддиапазонов. Расчет чувствительности приемника и усилителя радиочастоты. Выбор промежуточной частоты и схемы детектора, анализ структуры преселектора. курсовая работа [222,6 K], добавлен 12.12.2012
Состав структурной схемы приёмника. Определение уровня входного сигнала, числа поддиапазонов, полосы пропускания, коэффициента шума, параметров избирательных систем тракта радиочастоты. Разработка тракта усиления промежуточной частоты изображения и звука. курсовая работа [815,7 K], добавлен 30.10.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Разработка приёмника супергетеродинного типа курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Оценка Регулирующего Воздействия Реферат
Реферат: Принципы журналистики. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа: Особенности формирования бухгалтерской отчетности в автономных учреждениях
Сочинение Я Построил Завод Хорошо Или Плохо
Курсовая работа по теме Виды безработицы, их формы и специфика проблемы занятости в России
Реферат: Феноменология духа
Реферат: Социальные конфликты и чрезвычайные ситуации правовой порядок и практика их урегулирования
Курсовая Работа На Тему Преобразователь Кода (Пк)
Контрольная работа: Электроснабжение предприятий и гражданских зданий
Реферат по теме Свойства бетона при динамическом нагружении
Учебное пособие: Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения всех специальностей Чебоксары
Курсовая работа: Инфляция и кризис России. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Конституция - основной источник конституционного права
Реферат: Гипертонический криз 2
Реферат по теме Взаимосвязь научных и технических революций
Собрание Сочинений Сименона Скачать
Сочинение Кому На Руси Жить Хорошо
Реферат по теме Функціональні властивості елементів електротехнічних мереж
Курсовая Работа На Тему Асортиментна Політика Підприємства
Курсовая работа: Распределение доходов и их неравенство
Институты материальной и дисциплинарной ответственности - Государство и право реферат
Румыния в 1944-1989 годах - История и исторические личности реферат
Источники (формы) права - Государство и право реферат