Розробка радіоприймального пристрою короткохвильового діапазону - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Розробка радіоприймального пристрою короткохвильового діапазону

Техніко-економічне обґрунтування розробки приймача короткохвильового діапазону: розрахунок і вибір вузлів і блоків, призначених для виділення корисного радіосигналу прийомної антени електромагнітних коливань, його посилення і перетворення; собівартість.


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.

Розробка радіоприймального пристрою короткохвильового діапазону
1.1 Вибір і розрахунок блок-схеми приймача
1.2 Розрахунок смуги пропускання приймача
1.3 Вибір проміжної частоти радіоприймача
1.4 Розподіл допустимої нерівномірності частотної характеристики по каскадам радіоприймача
1.5 Вибір числа контурів преселектора
1.6 Вибір селективної системи підсилювача проміжної частоти
1.7 Визначення необхідної кількості каскадів підсилення
2.1 Розрахунок детектора АМ діапазону
2.2 Розрахунок підсилювача звукової частоти
2.2.1 Розрахунок підсилювача напруги звукової частоти
2.2.2 Проводимо розрахунок попереднього підсилювача
2.2.3 Зведемо отримані дані в таблицю
2.6 при повному розрахунку підсилювача звукової частоти
2.4 Розрахунок підсилювача радіочастоти
2.6 Розрахунок підсилювача проміжної частоти
3.1 Розрахунок собівартості пристрою
3.3 Витрати на сировину і матеріали
3.5 Транспортно-заготівельні витрати
3.8 Відрахування на соціальні заходи
3.9 Витрати на утримання і експлуатацію устаткування
3.10 Витрати на дослідження і розробку
4. ОХОРОНА ПРАЦІ І НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
4.5 Охорона навколишнього середовища
Радіоприймальний пристрій - це система вузлів і блоків, призначених для виділення корисного радіосигналу з сукупності сигналів що надійшли від прийомної антени електромагнітних коливань, посилення і перетворення сигналів до виду, необхідного для нормальної роботи кінцевих пристроїв.
Складність та різноманіття різних радіотехнічних систем, в яких використовується приймальні пристрої, призвели до розвитку різних гілок цієї галузі радіоелектроніки. В основному, це все більш розповсюджене застосування інтегральних схем і використання цифрової техніки не тільки для управління та регулювання, але і для передачі сигналів. Вид сигналів, що приймаються і характер переносимої інформації в значній мірі залежать від призначення радіотехнічної системи. В основному, при обробці сигналів в електричних звукових пристроях, намагаються по можливості більш повно зберегти інформацію, що там міститься, при цьому об'єктивна оцінка якості звукотехнічних пристроїв здійснюється по наступним основним показникам:
- лінійні спотворення (нерівномірність амплітудно- і фазочастотної характеристик),
- нелінійні спотворення і паразитна модуляція (поява нових складових у частотному спектрі сигналу, варіації рівня і частоти сигналів, що подаються - детонація),
- відносний рівень перешкод (відношення сигнал/перешкода).
Удосконалюються методи аналізу звукотехнічних схем дозволяють розкривати всі нові причини, що призводять до спотворення при відтворенні. Вирішальну роль при аналізі електронних схем звукового обладнання грають розрахунки і моделювання на ЕОМ, а при конструюванні - машинне проектування. Значний прогрес і в техніці звукотехнічних вимірювань. Тільки завдяки новим методам і засобам вимірювань стало можливим об'єктивне підтвердження самих різних ефектів, передбачуваних на основі розрахунків.
1.1 Вибір і розрахунок блок-схеми приймача
При проектуванні професійного радіоприймача КХ діапазону вибираємо супергетеродинну блок-схему приймача, яка представлена на рисунку 1.1.
Рисунок 1.1 - Структурна схема КХ приймача
Даний вибір заснований на тому, що радіоприймачі такого типу володіють наступними перевагами:
1. Вхідний пристрій і підсилювач радіочастоти здійснює попередню селекцію сигналу, що сприяє зменшенню спотворення радіоприймального пристрою
2. Володіють високою вибірковістю по сусідньому каналу
3. Мала залежність полоси пропускання радіоприймального пристрою від прийнятого сигналу
4. Володіють достатньо малими власними шумами.
5. Мала кількість контурів, що одночасно переналаштовуються, на відміну з радіоприймальними приладами прямого посилення і т.д.
1.2 Розрахунок смуги пропускання приймача
Смуга пропускання до детектора і форма амплітудно-частотної характеристики, в межах смуги частот приймаючого сигналу, повинні задовольняти вимогам допустимих спотворень. Необхідна смуга пропускання визначається реальною шириною спектру частот приймаючого сигналу Дf с і запасу по смузі пропускання Дf зап , залежна від нестабільності частот приймаючого сигналу і гетеродину приймача, а також від похибки при налаштуванні окремих контурів. Смуга пропускання визначається по наступній формулі (1.1)
Визначимо ширину спектра звукової частоти по формулам, відповідним типу сигналу.
Для телефонного сигналу ширина спектру визначається по формулі (1.2).
Де F в - верхня полоса відтворюваних звукових частот, Гц.
Для телеграфного сигналу при тональній модуляції ширина спектру визначається по формулі (1.3).
Де ф - тривалість телефонної посилки, с.
Для телеграфного сигналу без тональної модуляції ширина спектру визначається по формулі (1.4).
Таким чином, відповідно вихідним даним ширина спектру відтворюваних звукових частот дорівнює Дf С = Дf СП.ЗЧ = 7100 Гц .
Визначимо нестабільність відтворюваної звукової частоти по формулі (1.5).
Де b Н - нестабільність несучої частоти;
b Г - нестабільність частоти гетеродину;
b ПК - нестабільність частоти при проходженні через прямий канал;
f Н - максимальна частота несущої частоти, Гц;
f Г - максимальна частота гетеродину, Гц.
Приймаємо значення відносної нестабільності несучої частоти сигналу b Н =0, так як ми не враховуємо нестабільність частоти, пов'язаної з нестабільністю сигналу, що передається радіостанцією і девіацією частоти при розповсюдженні прийнятого сигналу у просторі. У зв'язку з тим, що зараз виробляється попередній розрахунок радіоприймального пристрою встановлюємо нестабільність частоти кварцового гетеродину приймача b Г = 10 -5 і нестабільність частоти при проходженні сигналу через прямий канал b ПК = 0 (використовується лінійна вольт-амперна характеристика нелінійних елементів). Виходячи з вище сказаного, формула (1.5) перетворюється в формулу (1.6).
Таким чином,запас по проміжній частоті складає:
Виходячи із формули (1.1) визначаємо смугу пропускання приймача:
1.3 Вибір проміжної частоти радіоприймача
Для радіоприймачів проміжна частота трактів сигналів с АМ і ЧМ встановлені ГОСТами. При виборі, необхідно керуватися наступними правилами:
а) проміжна частота повинна бути поза діапазоном робочих частот приймача і відстояти як можливо далі від його меж;
б) проміжна частота вибирається як можливо далі від частот, на яких працюють потужні радіостанції;
в) при більш високій проміжній частоті:
- краща фільтрація напруги проміжної частоти на виході детектора, причому достатньо, щоб проміжна частота в 5ч10 разів перевищувала вищу відтворювану частоту сигналу;
- більш стійко працює система автоматичної підстроювання частоти;
г) при більш високій проміжній частоті - вище селективність по дзеркальному каналу та іншим побічним каналам приймача;
д) при більш низькій проміжній частоті приймача можливо отримати :
- більш стійке посилення на один каскад;
- меншу залежність посилення і смуги пропускання від розкиду та змін параметрів транзистора;
- менший рівень шуму в підсилювачі проміжної частоти.
Визначаємо мінімальне значення проміжної частоти по формулі (1.7).
Виходячи із вище сказаних вимог і задовольняє нерівності (1.8), для короткохвильового діапазону приймаємо проміжну частоту рівну 465 кГц.
1.4 Розподіл допустимої нерівномірності частотної характеристики по каскадам радіоприймача
Основну нерівномірність у тракті прийому сигналу амплітудної модуляції можливо розподілити наступним чином:
- вхідний ланцюг і підсилювач радіочастоти 1ч2 дБ;
- підсилювач проміжної частоти 2ч5 дБ;
- підсилювач звукової частоти 3ч4 дБ;
Визначаємо нерівномірність частотної характеристики по формулі (1.9).
де n - кількість каскадів, що вносять спотворення;
d i(дБ) - нерівномірність частотної характеристики і-го каскаду, дБ.
Переведемо значення нерівномірності частотної характеристики радіоприймального пристрою у відносні величини по формулі (1.10).
Таким чином, нерівномірність частотної характеристики радіоприймального пристрою складає d П =1.8221.
1.5 Вибір числа контурів преселектора
Так як контур преселектора приймачів перебудовуються, то збільшення їх числа сильно ускладнює приймач (збільшується число елементів налаштування). На початку контурів приймають рівним одиниці, потім знаходять максимально допустиму добротність контуру Q Е для найменшої частоти по формулі (1.11).
де f min - мінімальна частота, що приймає радіоприймач, Гц.
Визначаємо необхідну кількість контурів преселектора для забезпечення
раніше знайденої еквівалентної добротності. При розрахунках необхідно врахувати, що в практиці на КХ діапазоні, добротність контуру складає 60ч100, використаємо формулу (1.12).
де N - кількість контурів преселектора, значення котрого повинно бути цілочисленим;
Q Е ПР - практичне значення еквівалентної добротності контуру преселектора.
Прийняв число контурів преселектора N=2, визначимо, яка рівна еквівалентна добротність контуру приходиться на один контур преселектора по формулі (1.13).
Селективність по дзеркальному каналу d дз визначається на максимальній частоті діапазону по формулі (1.14).
Де f max - максимальна частота діапазону, Гц.
f ПЧ - частота проміжної частоти, Гц.
Виконаємо перевірку отриманого значення вибірковості по дзеркальному каналу. Переведемо задане значення d ДЗ ЗАД(дБ) у відносні величини по формулі (1.15).
Розрахована вибірковість по дзеркальному каналу повинна задовольняти умову (1.16), що відповідає правильності розрахунку.
1.6 Вибір селективної системи підсилювача проміжної частоти
В порівняно простих приймачах, в яких пропускання не регулюється, в якості селективних елементів підсилювача проміжної частоти зазвичай застосовують фільтри зосередженої селекції на вході (в якості навантаження перетворювача частоти). Останній каскад підсилювача проміжної частоти виконують з одиночним коливальним контуром, інші - 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 .
Враховуючи вище сказані вимоги, використовуючи довідкову літературу [1], вибираємо фільтр зосередженої селекції, використовуючи наступні параметри:
- селективність по сусідньому каналу, не гірше 30 дБ.
Таким чином, вибираємо фільтр типу ФП1П1-1М, що володіє наступними
- середня частота смуги пропускання кГц;
- полоса пропускання на рівні 6 дБ7,0ч9,5 кГц;
- селективність при розкройці на 9 кГц, не менше 40 дБ;
- коефіцієнт підсилення в полосі пропускання, не більше 0,5.
Інші параметри будуть представлені в основній розрахунковій частині.
1.7 Визначення необхідної кількості каскадів підсилення
Так на КХ діапазоні в основному застосовується зовнішня антена, то на початку, перед тим як визначити необхідну кількість каскадів підсилення, визначимо вхідну напругу наведену на антені по формулі (1.17).
Де К ВЛ - коефіцієнт передачі вхідного ланцюга;
U Ч - ЕРС в антені, яка дорівнює чуттєвості приймача, В;
Р - коефіцієнт, що враховує тип транзистора во вхідному ланцюзі прямого каналу.
Для КХ діапазону К ВУ = 2ч3 при Q Е К = 40ч100 і р = 0,05ч0,15, якщо перший каскад виконан на біполярному транзисторі. Таким чином, отримаємо:
U ВХ1 = 3•75•10 -6 •0,1 = 2,25•10 -5 .
Необхідний коефіцієнт посилення від входу першого каскаду до входу детектора визначається по формулі (1.18).
Де U д - вхідна напруга детектора, В.
K ЗАП - коефіцієнт запасу, який враховує розкид параметрів транзисторів (для КХ діапазону 1,5ч3).
Так як в якості детектора використовується діод, то напруга на вході можливо приймати в межах 0,05ч1,0 В, отже коефіцієнт посилення дорівнює наступному значенню.
Максимальний коефіцієнт посилення каскадом підсилювача проміжної частоти на біполярному транзисторі з загальним емітером визначаємо по формулі (1.19).
Де - коефіцієнт посилення перетворювача частоти;
- коефіцієнт посилення всіх каскадів підсилювачів радіочастоти;
- коефіцієнт посилення фільтра зосередженої селекції.
Перед тим як проводити розрахунок максимального стійкого коефіцієнту посилення селективного каскаду, проведемо вибір біполярного транзистора відповідно до довідкової літератури [1].
Для каскадів посилення вибираємо малопотужні транзистори типу КТ315Г, так як вони мають малу вартість і в даний час вони отримали широке застосування в радіоелектронній апаратурі.
Основні параметри транзистора КТ315Г:
- коефіцієнт передачі струму 50-350;
- гранична частота коефіцієнта передачі 250 МГц;
- Ємність колекторного переходу7 пФ;
- Максимальна постійна напруга колектор-база25 В;
- Максимальна постійна напруга колектор-емітер25 В;
- Постійний струм коллектора100 мА;
- Температура навколишнього середовища від-55 до +60 ° С;
- Тип переходу, матеріал n-p-n кремній.
Виконаємо перевірку вибраного транзистора КТ315Г.
Визначимо максимальну частоту посилення біполярного транзистора при максимальному коефіцієнті посилення по формулі (1.20).
де - гранична частота при одиничному коефіцієнті посилення транзистора, Гц.
- максимальний коефіцієнт посилення транзистора.
Визначаємо виконання умов (1.21), що відповідає правильності вибору транзистора.
Умова виконана, в даному режимі транзистор повністю задовольняє вимогам, і в подальшому коефіцієнт посилення транзистора КТ315Г приймає значення рівне 50.
Визначаємо коефіцієнт посилення перетворювачем частоти по формулі (1.22).
W - характеристичний опір фільтра зосередженої селекції, кОм;
g вх - активна складова вхідної провідності транзистора наступного каскаду, мСм.
Після вибору транзистора, визначаємо максимальний коефіцієнт посилення каскаду підсилювача проміжної частоти, використовуючи вище приведену формулу (1.19), при цьому врахуємо, що підсилювач радіочастоти складається із одного каскаду (так як число контурів преселектора N=2, один із яких стоїть у вхідному ланцюзі приймача) і який володіє К U =50 (визначений раніше).
Визначаємо кількість каскадів підсилювачів проміжної частоти по формулі (1.23).
Де K U - прийнятий коефіцієнт посилення прийнятий на один каскад.
Приймаємо загальне число каскадів підсилювачів проміжної частоти рівне N ППЧ =2.
Виходячи із знайденого N ППЧ , визначаємо середній коефіцієнт посилення, що припадає на один підсилювач проміжної частоти, по формулі (1.24).
Таким чином, отримуємо наступне число каскадів посилення і їх відповідні коефіцієнти посилення, представлені у вигляді таблиці 1.1.
2.1 Розрахунок детектора АМ діапазону
Виконаємо розрахунок діодного амплітудного детектора проектованого радіоприймача по нижче представленій схемі (рисунок 2.1). Для зниження спотворень і покращення фільтрації , опір навантаження детектора розділено на дві частини (R 1 і R 2 ). Потенціометр R 2 являється одночасно регулятором напруги, що подається на підсилювач звукової частоти (потенціометр R 2 бажано використовувати, як регулятор гучності, так як вихідна напруга детектора мВ, що може привести к зменшенню параметру сигнал/шум, тобто збільшує спотворення).
Рисунок 2.1 - Схема діодного детектора
Випишемо основні вихідні дані для розрахунку діодного детектора:
- нормальний коефіцієнт модуляціїm H =0,3;
- максимальний коефіцієнт модуляціїm max =0.9;
- орієнтована напруга на діодіU ВХ Д =0,1 В;
- вхідна ємність підсилювача звукової частотиС ВХ ПЗЧ =1 нФ;
- вхідний опір підсилювача звукової частотиR ВХ ПЗЧ =10 кОм;
- нерівномірність амплітудно-частотної характеристики
- характеристики підсилювача звукової частотиM Н =М В =1,01
Перед розрахунком зробимо вибір діода із таблиці 2.1, використовуючи довідкову літературу [1].
Постійний прямий струм, мА, при прямій напрузі 1В
Максимально допустимий випрямлений струм, мА
Максимально допустима зворотна напруга, В
Максимальний зворотній струм, мкА(при обратній напрузі,В)
Так як діод працює на частоті f ПЧ =4652 кГц і повинен володіти мінімальним прямим опором і по можливості великою зворотною напругою. Виходячи із вище сказаного, вибираємо діод Д11, який повністю задовольняє вимогам і має малу ціну.
Визначаємо прямий і зворотній опір вибраного діода по формулам (2.1) і (2.2).
Де U ПР VD1 - пряма напруга діода VD1, В;
U ЗВОР VD1 - зворотня напруга дыода VD1, В;
I ПР VD1 - прямий струм діода VD1, А;
I ЗВОР VD1 - зворотній струм діода VD1, А;
Розрахунок детектора проводиться для режиму сильних сигналів. Вибираємо опір навантаження детектора для постійного струму R ПС =10ч20 кОм і проведемо розрахунок значень опору R 1 і R 2 по формулам (2.3).
Із ряду номінальних опорів, використовуючи довідкову літературу [1], вибираємо номінали опорів R 1 =6,2 кОм R 2 =3,9 кОм.
Розраховуємо опір навантаження детектора для перемінного струму з частотою модуляції по формулі (2.5).
Визначаємо вхідний опір детектора по формулі (2.6).
Вибираємо ємність навантаження детектора із двох умов:
- допустимі лінійні спотворення на максимальній частоті модуляції, формула (2.7).
- малих нелінійних спотворень, обумовлених надмірною постійною часу навантаження детектора, формула (2.8).
Проведемо розрахунок по вище приведеним формулам.
Із двох значень вибираємо менше С Н =4,8252•10 -9 .
Виконаємо розрахунок ємностей С 1 і С 2 по формулам (2.9) і (2.10).
С 2 =4,8252•10 -9 -2,4126•10 -9 -1•10 -9 =1,4126•10 -9
Із ряду номінальних ємностей, використовуючи літературу [1], вибираємо значення ємностей С 1 =2,4 нФ і С 2 =1,3 нФ.
Визначаємо ємність розподільного конденсатору, виходячи із допустимих спотворень в області нижніх частот модуляції по формулі (2.11).
Із ряду номінальних ємностей, використовуючи літературу [1], вибираємо значення ємності С Р =1 мкФ.
Визначаємо коефіцієнт фільтрації напруги проміжної частоти елементами схеми детектора по формулам (2.11) - (2.14).
- фільтром, утвореним R ВХ Д , С 1 :
К' Ф =2•р•f ПЧ •С 1 •R ВХ Д ; (2.12)
К'' Ф =2•р•f ПЧ •(С 2 +С ВХ ПЗЧ )•R 1 ; (2.13)
По вище приведеним формулам виконаємо розрахунок.
К' Ф =2•р•465•10 3 •2,4•10 -9 •8•10 7 =5,6096•10 5 ,
К'' Ф =2•р•465•10 3 •(1,3•10 -9 +1•10 -9 )•6,2•10 3 =4,1663•10,
К Ф = 5,6096•10 5 • 4,1663•10 = 2,3371•10 7 .
Розрахуємо кут відсічення струму діода по формулі (2.15).
де и - кут відсічення струму діода, радіан.
Визначаємо коефіцієнт передачі детектора по формулі (2.16).
Оцінимо напругу на вході ПЗЧ на середніх частотах модуляції по формулі (2.17.)
Після повного розрахунку діодного детектора, зведемо номінали отриманих значень резисторів і конденсаторів в таблицю 2.2.
2.2 Розрахунок підсилювача звукової частоти
Вихідні дані для розрахунку підсилювача звукової частоти:
- максимальна вхідна напруга, U вх 0,01В;
- мінімальна частота, f min 100 Гц;
- максимальна частота, f mаx , 3550 Гц;
- коефіцієнт гармонік не більше, К г 4%;
- нерівномірність амплітудно-частотної характеристики 1,01;
Вибір мікросхеми підсилювача звукової частоти залежить від необхідної потужності підсилювача, коефіцієнта підсилення, типу джерела (приймаємо напругу джерела живлення 12 В) і вимог пред'явлених к коефіцієнту гармонік.
Використовуючи довідкову літературу, вибираю підсилювач звукової частоти в мікросхемному виконанні із таблиці 2.3.
Для проектованого пристрою вибираю мікросхему К174УН14, так як вона відповідає обумовленим вище вимогам, але в зв'язку з тим, що чуттєвість підсилювача звукової частоти в мікросхемному виконанні більше вихідної напруги детектора, то використаємо попереднє підсилення. Виходячи з цього, виконаємо вибір попереднього підсилювача із таблиці 2.4.
Основні параметри мікросхем підсилювачем звукової частоти
Основні параметри мікросхем попереднього посилення звукової частоти
Із таблиці 2.5 вибираємо попередній підсилювач в мікросхемному виконанні типу К157УН1Б, так як він задовольняє усім вище сказаним вимогам.
Після вибору мікросхеми, отримуємо наступну типову схему, показану на рисунку 2.2.
Рисунок 2.2 Типова схема підсилювача звукової частоти
2.2.1 Виконаємо розрахунок підсилювача напруги звукової частоти
Визначаю вихідну напругу, яку повинен забезпечити підсилювач при вихідній напрузі 4Вт і опорі навантаження4 Ом, по формулі (2.18).
Визначаю коефіцієнт підсилення напруги К u по формулі (2.19), що припадає на весь каскад підсилення звукової частоти.
де К u - коефіцієнт підсилення по напрузі;
- коефіцієнт підсилення попереднього підсилювача;
- коефіцієнт підсилення каскадом підсилювача напруги;
U вх - вхідна напруга (вихідна напруга детектора), В.
Визначаю необхідний коефіцієнт посилення підсилювання потужності, базуючись на технічному завданні, по формулі (2.20).
Де К u - коефіцієнт підсилення по напрузі;
- коефіцієнт підсилення попереднього підсилювача;
- коефіцієнт підсилення каскадом підсилювача напруги;
- чуттєвість зі входу підсилювача низької частоти (визначено технічним завданням), В.
Прийнявши номінальний опір резистора R 6 =1 кОм, який разом із резистором R 5 утворює дільник напруги від'ємного зворотнього зв'язку, визначаємо величину резистора R 5 по формулі (2.21).
Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R 5 =150 Ом.
Визначаю ємність роздільного конденсатора С 8 в ланцюзі дільника напруги від'ємного зворотного зв'язку по формулі (2.22).
де F Н - нижня частота відтворюваних частот, Гц.
Вибираю із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], величину конденсатора С 8 =75 мкФ.
Визначаю ємність вхідного роздільного конденсатора С 7 по формулі (2.23).
Де R вх - вхідний опір підсилювача напруги, Ом.
Вибираю із ряду номінальних значень ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], величину конденсатора С 7 =1 мкФ, так як збільшення ємності веде к розширенню смуги пропускання підсилювача звукової частоти, що покращує його параметри.
Визначаю ємність вихідного роздільного конденсатора С 10 по формулі (2.24).
Вибираю із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], величину конденсатора С 10 =3300 мкФ. Приймаю значення опору резистора R 7 =1 Ом, який разом із конденсатором С 11 утворює фільтр високих частот, і визначаємо ємність конденсатора С 11 по формулі (2.25).
Де F В - верхня частота відтворюваних частот, Гц.
Вибираю із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1], величину конденсатора С 11 =330 мкФ.
2.2.2 Проводимо розрахунок попереднього підсилювача
Так як схема попереднього підсилювача являється типовою, то номінали елементів приведених в таблиці 2.5 не розраховуються.
Номінали елементів попереднього підсилювача
Проведемо розрахунок вхідного опору по змінній складовій попереднього підсилювача звукової частоти по формулі (2.26).
де R ВХ DA1 - вхідний опір мікросхеми DA1, попереднього підсилювача звукової частоти, Ом.
R ВХ ПЗЧ Р =10•10 3 +50•10 3 =60•10 3 .
Визначаємо ємність роздільного конденсатора С 2 , виходячи з допустимих спотворень в області нижніх звукових частот по формулі (2.27).
Де F Н - нижня звукова частота, Гц;
R 2Д - опір R 2 детектора, який являється вихідним опором детектора, Ом;
R ВХ ПЗЧ Р - реальний вхідний опір підсилювача звукової частоти, Ом.
Раніше при розрахунках було прийнято, що вхідний опір підсилювача звукової частоти рівняється R ВХ ПЗЧ =10 кОм, але при виборі попереднього підсилювача звукової частоти в мікросхемному виконанні реальне R ВХ ПЗЧ Р більше (збільшення R ВХ ПЗЧ призводить до покращення параметрів, розрахованих у пункті 2.1).
Із ряду номінальних ємностей, використовуючи довідкову літературу [1],вибираємо значення ємності, округливши в більшу сторону, С 2 =1мкФ.
Визначаємо коефіцієнт посилення, що припадає на попередній підсилювач по формулі (2.28).
Визначаємо номінал опору резистора R 3 по формулі (2.29).
де - вхідний опір мікросхеми DA1 по інверсному каналу, Ом.
Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R 3 =56 кОм.
Виконаємо розрахунок опору R 4 по формулі (2.30), виконуючий функцію регулятора гучності, при цьому необхідно врахувати, щоб вхідний струм підсилювача потужності слабо впливав на вихідну напругу попереднього підсилювача.
де - опір не інверсного входу мікросхеми DA1 по змінній складовій, Ом.
Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R 4 =6,8 кОм.
2.2.3 Зведемо отримані дані в таблицю 2.6 при повному розрахунку підсилювача звукової частоти.
Розрахована схема представлена на рисунку 2.3 із зовнішнім ємнісним зв'язком.
Для початку визначимо величину ємнісного зв'язку С зв . Від його величини залежить вплив антенного ланцюга на вхідний контур. Зі збільшенням цієї ємності за рахунок великого впливу ланцюга антени розширюється смуга пропускання вхідного ланцюга, погіршується вибірковість і змінюється налаштування контуру. Мала ємність зв'язку викликає зменшення коефіцієнта передачі вхідного ланцюга. З урахуванням раніше сказаного на КХ діапазоні ємність зв'язку вибирається у межах С зв =(10ч20) пФ. Із вище сказаного, вибираємо С зв =15 пФ.
Розрахуємо ємність контуру з урахуванням впливу антени по формулі (2.31), вибрав в якості змінного конденсатора С к типу КПЕ-3 номіналом С к =7ч240 пФ.
Де - максимальна ємність змінного конденсатора, Ф;
- мінімальна ємність змінного конденсатора, Ф;
- вхідна ємність наступного каскаду підсилювача радіочастоти, Ф;
Визначимо індуктивність котушки коливального контуру вхідного ланцюга по формулі (2.32).
Де - максимальна несуща частота, що приймається Гц;
- мінімальна несуща частота, що приймається, Гц.
Таким чином, при розрахунку отримали індуктивність котушки
Із попередніх розрахунків,отримавши добротність контуру вхідного ланцюга Q ЕК =44,7182, знайдемо необхідну величину власного добротного контуру по формулі (2.33).
Розрахуємо опір втрат контуру по формулі (2.34).
Перед даним розрахунком, визначимо характеристичний опір контуру по формулі (2.34).
Звідси вирахуємо опір втрат контуру по формулі (2.35).
Визначимо коефіцієнт передачі вхідного ланцюга при коефіцієнті включення n=1 по формулі (2.36).
де - вхідна ємність слідуючого каскаду підсилювача радіочастоти, Ф.
Розрахуємо коефіцієнт включення підсилювача радіочастот к контуру вхідного ланцюга по формулі (2.37).
де - максимальна частота, що приймається, МГц;
- мінімальна ємність змінного конденсатора, пФ.
Визначимо коефіцієнт передачі контуру при коефіцієнті включення підсилювача радіочастоти к контуру вхідного ланцюга n K =0, по формулі (2.38).
Після визначення коефіцієнта передачі контуру, розрахуємо індуктивність котушки зв'язку по формулі (2.39).
Отримуємо індуктивність величиною 45,0698 мкГн.
Зведемо отримані дані в таблицю 2.7
2.4 Розрахунок підсилювача радіочастоти
Зобразимо вибрану схему підсилювача радіочастоти на рисунку 2.4
Рисунок 2.4 Схема підсилювача радіочастоти
Попередньо будемо вважати повне включення контуру в ланцюг колектора (р 1 =1) і не повне - до входу наступного каскаду с р 2 =0,152. Приймемо власну ємність котушки C L =3 пФ; середню ємність налаштованого конденсатора С П =10 пФ; ємність монтажу С М =10 пФ складової ємності монтажу в ланцюзі колектора С М1 =5 пФ і в ланцюзі бази С М2 =5 пФ; мінімальну ємність контурного конденсатору С min =7 пФ. Ємність контуру без урахування налаштованої ємності буде визначатися формулою (2.40).
Мінімальна індуктивність L min =(0,2ч0,3) мкГн.
Обчислимо опір ланцюга живлення транзистора, вважаючи що:
- допустиме падіння напруги на опір фільтру колекторного ланцюга ДU RФ =1 В;
- необхідний коефіцієнт стабільності колекторного струму =(1,5ч3);
- інтервал температур в градусах Цельсія, в межах якого повинна забезпечуватися температурна компенсація колекторного струму ДТ=40.
Виходячи із вище сказаного, визначаємо величину резистора R 1 по формулі (2.41).
Де - напруга живлення каскаду підсилювача радіочастоти, В;
- допустиме падіння напруги на опорі фільтру колекторного ланцюга, В;
- падіння напруги на переході колектор - емітер в режимі А, В;
- струм витікання колекторного переходу, А.
Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R 1 =1,2 кОм. При цьому приймаємо величину у десятикратному розмірі більше ніж R 1 , отже
Проведемо розрахунок опору резистора R 3 по формулі (2.42).
Вибираю із ряду номінальних значень опорів, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R 3 =5,6 кОм.
Проведемо розрахунок величину резистора R 2 по формулі (2.43).
Вибираю із ряду номінальних значень опорів, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R 2 =4,3 кОм.
Шунтуючу ємність С 1 , запобігаючи утворення від'ємного зворотного зв'язку, вичислюємо по формулі (2.44).
Із ряду номінальних ємностей, використовуючи літературу [1], вибираємо значення ємності, округливши в більшу сторону, С 1 =10 нФ.
Визначимо опір фільтру по формулі (2.45).
Вибираю із ряду номінальних значень опору, використовуючи довідкову літературу [1], величину резистора R 4 =160 Ом.
Ємність С Б2 повинна задовольняти нерівності (2.46).
Визначимо індуктивність контурної котушки, використовуючи вираз (2.47).
де - мінімальна ємність налаштованого кондесатору контуру, Ф;
- максимальна ємність налаштованого кондесатору контуру, Ф.
Використовуючи довідкову літературу [1], беремо в якості налаштованого конденсатора С 2 типу КТ4-25А номіналом С 2 =(6ч30) пФ.
Таким чином, отримуємо величину індуктивності L 1 =9.9374 мкГн.
Обчислимо параметр еквівалентної схеми каскаду по формулі (2.48) і (2.49).
Де G 1 - загальна вихідна проводимість ланцюга, мкСм;
G 2 - загальна вхідна проводимість ланцюга, мкСм;
g вих - вихідна проводимість транзистора (КТ315Г), мкСм;
g вх - вхідна проводимість транзистора (КТ315Г), мкСм;
g СХ - прохідна проводимість транзистора (КТ315Г), мкСм.
Після цього розрахуємо максимально можливий коефіцієнт підсилення каскаду по формулі (2.50).
Таким чином, отримуємо, що максимальний коефіцієнт підсилення складає , що в свою чергу, базуючись на попередні розрахунки, К U =50. Тому приймаємо .
Тепер розрахуємо коефіцієнти включення по формулам (2.51) і (2.52).
Зведемо отри
Розробка радіоприймального пристрою короткохвильового діапазону дипломная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая Работа На Тему Насекомые-Вредители Плодовых Деревьев Астраханской Области
Контрольная работа по теме Механизм формирования наркотической зависимости
Реферат по теме Культура народів Стародавнього Сходу
Курсовая Работа На Тему Средства, Проблема Выбора Оптимального Решения, Экономическая Стратегия И Экономическая Политика
Реферат по теме К вопросу об объектах вещных прав
Реферат по теме Современное состояние и перспективы развития спроса на газ в России
Учебное пособие: Методические указания к практическим занятиям и самостоятельной работе для студентов очной формы обучения специальности 080504 «Государственное и муниципальное управление»
Контрольная Работа Треугольник
Небольшое Сочинение Мое Любимое Животное
Реферат На Тему История Возникновения Сертификации
Контрольная работа: Зануление
Реферат: 840-е до н. э.
Реферат: Хронические заболевания желчного пузыря и желчных путей
Контрольная работа по теме Діяльність СГ "ТАС"
Контрольная работа по теме Цветники и клумбы
Дипломная работа по теме Формирование и составление бухгалтерского баланса
Статья На Тему Складні Випадки Керування В Ділових Паперах
Учебное пособие: Разработка программы мероприятий по безопасности движения на участках концентрации ДТП на дорогах
Эссе М Вебер
Какую Жизненную Цель Можно Считать Достойной Сочинение
Муниципально-правовые нормы - Государство и право реферат
Системное и комплексное исследование обновленного гражданского законодательства института поставки товаров для государственных и муниципальных нужд - Государство и право дипломная работа
Информатика, как наука и история ее развития - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника реферат