Радиовещательный приёмник ЧМ сигналов

где:  – максимальное значение обратного тока коллектора;

 - значение обратного тока коллектора при ;

 - максимальная температура коллекторного перехода для маломощных каскадов.

 

Определим допустимое изменение тока коллектора, при котором  сигнал не искажается:

 

,  (2.31)

где:  - напряжение насыщения;

- максимальная амплитуда сигнала  на коллекторе УРЧ, можно задаться  примерно 0,1…0,2 В.

 

Определим глубину  ООСпо постоянному  току, котороя  необходима для обеспечивания требуемой  стабильности

 

.      (2.32)

 

Рассчитаем  глубину ООС, которая обеспечивается при рассчитанных элементах  , , и :

 

 (2.33)

 

Если  , то схема обеспечивает необходимую стабильность в точке покоя.

Рассчитаем  значения конденсаторов в цепи эмиттера С_э, разделительного С_р и фильтра С_ф:

 

 

 

 

2.4. Расчёт  ПЧ.

 

Полоса пропускания  ШПК в выходной цепи усилительного  элемента

 

     (2.34)

 

Выберем ёмкость  конденсатора контура

 

С₁ = 56 пФ

 

Определяются  параметры контура. Эквивалентная  проводимость контура

 

где:  - ёмкость контура;

С=5 пФ - выходная ёмкость усилительного элемента пересчитанная к контуру;

С_м = 7 пФ - ёмкость монтажа;

С_к = 7 пФ - собственная конструктивная ёмкость.

 

Индуктивность контура:

 

    (2.35)

 

Собственная конструктивная проводимость ШПК:

 

  (2.36)

где: Q_к=80.

 

Коэффициент подключения ШПК ко входу ПКФ:

 

     (2.37)

где: G_{вх ф}=G_{вых ф}=1/330=3×10^-3 См - входная проводимость ПКФ.

Коэффициент подключения ШПК к выходу смесителя

 

   (2.38)

где: G_вых=1/R_вых=1/170×10³=5,88×10^-6См - выходная проводимость смесителя;

.

 

Так как, m > 1, то у нас полное включение контура, а нужная полоса пропускания обеспечивается использованием шунтирующего резистора R_ш:

 

 

Индуктивность связи:

 

    (2.39)

где: к_св - коэффициент связи, для однослойных катушек 0,2 - 0,3.

 

Определяется  сопротивление резистора, включённого  на выходе ПКФ

 

    (2.40)

где: G_вых.ф - выходная проводимость фильтра;

G_вх.сл - входная проводимость следующего каскада.

 

Определяется  коэффициент усиления высокочастотной  части микросхемы, нагруженной на ПКФ:

 

   (2.41)

где: |Y_21пр.мс|=10 мА/В - крутизна преобразования для ИМС К174ПС1.

 

Так как ФСИ  не обеспечивает полную избирательность  по соседнему каналу, то необходимо ставить дополнительную избирательную  цепь:

 

 

Эквивалентная добротность контура, обеспечиваемая исходя из условия избирательности  по соседнему каналу:

 

где:  .

 

Эквивалентная добротность контура, исходя из условия  неравномерности на границе полосы пропускания дополнительной избирательной  цепи:

 

где:  .

 

Так как Q_эs ³ Q_эск, то эквивалентная добротность дополнительного избирательного контура выбирается из соотношения:

 

Q_эs³ Q_э³ Q_эск

 

Выберем Q_э=50.

 

 

 

2.5 Расчёт  частотного детектора

 

При построении приёмников на ИМС в качестве частотных  детекторов применяют специализированные ИМС, реализующие частотное детектирование с фазовым преобразованием частотной  модуляции. Для детектирования ЧМ сигналов необходимо изменение частоты превратить в изменение фазы между двумя  напряжениями, подводимыми к ФД, а затем с помощью фазового детектора выделить сигнал модулирующей функции.

Преобразование  ЧМ сигнала в фазовый сдвиг  производится при прохождении ЧМ колебания через цепь, вносящую идеальную  задержку (t).

Для получения  типовой детекторной характеристики ЧД с нулём на резонансной частоте w₀ в схеме может присутствовать дополнительный фазовращатель на p/2.

При реализации частотного детектора на ИМС в качестве линии задержки (t) используется резонансный контур с относительно линейным участком фазочастотной характеристики, а в качестве фазовращателя на p/2 используются конденсаторы с симметричным подключением к контуру.

Из условия  малых нелинейных искажений сигнала  выбирается эквивалентная добротность  фазосдвигающего контура:

 

где:  ;

s=1,05 - выбирается из условия s = 1,01 - 1,1.

 

Рассчитаем  элементы и параметры фазосдвигающего  контура:

 

где:  ;

С₁=150 пФ - выбирается в диапазоне 150…470 пФ;

=10 пФ - задаётся в пределах 10 - 15 пФ;

С_м - ёмкость монтажа;

С_L - собственная ёмкость катушки;

С` - входная ёмкость фазового детектора.

 

Волновое  сопротивление контура:

 

 

Вычислим  требуемое значение входного сопротивления  ИМС, шунтирующего фазосдвигающий контур, из условия допустимых нелинейных искажений:

 

      (2.42)

где: Q_к = 180 - конструктивная добротность контура.

 

Это значение сравним с типовым значением  R_спр = 2,2 кОм. Поскольку R_треб>R_спр, то нет надобности расширять полосу пропускания фазосдвигающего контура.

Рассчитаем  значение ёмкости фазосдвигающих конденсаторов:

 

      (2.43)

 

Остальные конденсаторы схемы частотного детектора являются блокировочными, их значения выбираются в соответствии с типовой схемой включения ИМС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПЕЦИФИКАЦИЯ

Спецификация на рассчитанные элементы.   Таблица 3.1

Номер по порядку	Тип элемента	Номинал
	К174ПС1
	К174ХА6
	К174УН4
VT1	КТ315Г
VD1 - VD5	КВ107
C1		11 пФ
C2		16 пФ
C3		0,82 пФ
C4		30 пФ
C5		510 пФ
C6		330 пФ
C7		68 пФ
C8		30 пФ
C9		16 пФ
C10		11 пФ
C11		0,01 мкФ
C12		0,01 мкФ
C13		10 нФ
C14		1,5 нФ
C15		0,047 мкФ
C16		10 нФ
C17		15 нФ
C18		1,5 нФ
C19		0,047 мкФ
C20		47 мкФ
C21		22 мкФ
C22		47 нФ
C23		150 нФ
C24		22 нФ
C25		22 нФ
C26		33 нФ
C27		33 нФ
C28		5,6 нФ
C29		22 нФ
C30		0,33 мкФ
C31		5 мкФ
C32		50 мкФ
C33		0,15 мкФ

Продолжение таблицы 3.1

C34		2 мкФ
C35		2 мкФ
C36		1 мкФ
C37		50 мкФ
C38		50 мкФ
C39		200 мкФ
C40		1000 мкФ
C41		1 мкФ
R1		36 кОм
R2		16 кОм
R3		1,5 кОм
R4		3,6 кОм
R5		750 Ом
R6		100 кОм
R7		100 кОм
R8		100 кОм
R9		10 кОм
R10		360 Ом
R11		100 кОм
R12		47 кОм
R13		100 кОм
R14		47 кОм
R15		3,3 кОм
R16		5,1 кОм
R17		100 кОм
R18		3,3 кОм
R19		27 кОм
R20		2,2 кОм
R21		10 кОм
R22		15 кОм
R23		1,8 кОм
R24		4 Ом
R25		1 Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

 

В ходе курсового  проектирования был спроектирован  приемник УКВ - диапазона. Для этого  произвели расчет следующих узлов  приемника: входной цепи, УРЧ, частотного детектора и УПЧ. При проектирования применялись следующие микросхемы: К174ПС1, К174ХА6, К174УН4. Рассчитанные параметры  блоков приемника соответствуют  параметрам заданным техническим заданием и ГОСТом на данный тип приемников.

          Приведены блок-схема приемника,  принципиальная электрическая схема,  а также спецификация на рассчитанные  элементы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Фалько А. И. Разработка Структурной схемы и расчёт принципиальной схемы радиоприёмного устройства. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию. НЭИС, 1992.
2. Фалько А. И. Расчёт входных цепей. Часть 1. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию радиоприёмных устройств. НЭИС, 1994.
3. Фалько А. И. Расчёт входных цепей. Часть 2. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию радиоприёмных устройств. СибГАТИ, 1995.
4. Фалько А. И. Расчёт диапазонных резонансных усилителей радиочастоты. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию радиоприёмных устройств. СибГАТИ, 1996.
5. Сединин В. И., Барсукова М. В. Расчёт узлов радиоприёмника на аналоговых интегральных микросхемах. Учебное пособие. СибГАТИ, 1997.