Спроектировать транзисторный радиовещательный радиоприемник

-симметричные (симметричные (симметричный вибратор ,дельтообразная «Волновой канал»).

Исходные данные:

Частота начала диапазона fmin=8 МГц

Частота конца диапазона fmax=11,5МГц

Требуется определить индуктивность компенсационной катушки Lk

Расчет:

fcp=

fcp=

fcp=9,75Мгц

λср=

λср=

λср=30,77км

Для рассчитываемого РПУ, выбирают тип антенны 1 Если длина | телескопической штыревой антенны меньше четверти принимаемой средней длины волны. Значит. она имеет емкостную составляющую входного сопротивления, поэтому между антенной и входной цепью необходимо включить компенсационную катушку индуктивности Lk.,рассчитанную на среднюю частот} диапазона:

Определяют волновое сопротивление антенны (Wa)

Wa=138lq*()

Wa=138*lq()

Wa=345.71om

Определяют реактивную составляющую входного сопротивления антенны( Xa)

Xa=Wa*ctq*(

Xa=345,71*ctq9,359=2097 ом

Определяю значение индуктивности компенсационной катушки (Lk)

Lk=

Lk==3,4мГн

Выбор варикапа

Проверка перекрытия диапазона

Knf===1,43

Так как Knf<2 , то диапазон не разбиваем на поддиапазоны.

Выбираю варикап D902 Ёмкость этого варикапа при уменьшении обратного Uобр 14-25Вольт меняется в пределах 6-12пф

Uобр(14-25) , В равна C=(6-12) пФ

То для этого варикапа:

Knc===1,52

Knc>Knfследовательно Варикап выбран правильно.

Выбор промежуточной частоты:

При выборе промежуточной частоты необходимо руководствоваться следующими соображениями. Промежуточная частота должна находиться вне диапазона принимаемых частот и не должна совпадать с частотами мощных радиостанций, в противном случае сигнал будет подавлен сигналами этих радиостанций.

Промежуточная частота должна иметь стандартное значение, установленное ГОСТом, поскольку на таких частотах мощные радиостанции не работают.

Выбранная промежуточная частота должна иметь такое значение, при котором наиболее эффективно можно будет обеспечить хорошую избирательность, как по соседнему, так и по зеркальному каналу.

 Для обеспечения более  высокой избирательности по зеркальному  каналу Gз, промежуточная частота должна быть по возможности выше (зеркальный канал отстает от полезного на 2fnp), а для обеспечения избирательности по соседнему каналуGс- как можно ниже (соседний канал отстает от полезного на величину 10 кГц). Однако с увеличением flipухудшается добротность избирательной системы фильтра сосредоточенной ,селекции (ФСС), а. следовательно не обеспечение высокой

избирательности по соседнему каналу, в следствии чего на нагрузке радиоприемного устройства (РПУ) будет выделяться сигнал с частотой fпр 10 кГц Поэтому, чтобы этого не случилось необходимо, чтобы ФСС обладая достаточно высокой избирательностью, а это возможно только при  достаточно низкой fnp. так как при уменьшении fnpувеличивается добротность.

   При большой fnpдобротность ФСС меньше, его АЧХ имеет более пологие скаты и более широкую полосу пропускания, которую входит сигналя с соседнего канала. В случае, если fnpменьше - добротность ФСС больше, полоса пропускания меньше и сигнал с соседнего канала в эту полосу не* входит.

  Возникло противоречие: с одной стороны нужно увеличить  fnpдля обеспечения высокой Gз,с другой стороны нужно уменьшить fnpдля обеспечения высокой Gс .Поэтому чтобы удовлетворить эти два условия нужно выбрать необходимую fnp.

Следуя ГОСТу видно, что промежуточная частота для КВ диапазона равна 465 кГц.   

 Так же необходимо  обеспечить избирательность по  промежуточной частоте. Если на  частоте равной промежуточной  будет работать передатчик, то  смеситель преобразователя для  этой частоты будет являться  резонансным усилителем ииз-за некоторых резонансных свойств тракта ВЧ в нагрузке РПУ мы будем слышать на ряду с полезным сигналом сигнал-помеху на fпр,

 Ослабить этот побочный  канал можно включением в цепь  антенны фильтра «пробка»

Из вышесказанного следует, что избирательность по побочным каналам,а так же другие показатели РПУ зависят от правильного выбора промежуточной частоты.

Определение полосы пропускания

                                      ПП=2*Fmax

ПП=2*15кГц

                                       ПП=30кГц

Необходимая полоса пропускания до детектора зависит от эффективной

ширины принимаемого сигнала, а также от стабильности частоты гетеродина

и передатчика. Для радио-вещ  приёмников допускается подстройка при

приеме, поэтому ПП выбирается только по эффективной ширине спектра

сигнала Δfc=±10 для ЧМ ПП=300кГц

Выбор входной цепи.Определение числа резонансных контуровУРЧ.

Выбор входной цепи.

В разрабатываемом РПУ выбирают входную цепь, выполненную по схеме одиночного контура с емкостной связью антенны и последующего каскада, с индуктивной или индуктивно — емкостной связью.

Распределение заданной величины избирательности.

В РПУ супергетеродинного типа, впрофессиональных и радиовещательных с однократным преобразованием частоты, применяют следующее распределение по трактам заданных величин избирательности:

 Избирательность по  зеркальному каналу обеспечивается  трак радиочастоты (тракт радиочастоты  включает в себя входную цепь  и УРЧ)

Избирательность по соседнему каналу обеспечивается трактом промежуточной частоты.

 

 

 

 

 

 

 

 

Распределение ослабления на краях полосы пропускания указано в таблице

Тип РПУ	Рая частота, кГц	Ослабление на краях полосы пропускания, дБ
		Всего тракта	Тракта УРЧ	Тракта I УПЧ	Предварительного УЗЧ	|Оконечного УЗЧ
Радио веща тельный с АМ	<250	18	4..8	6.8	1..2	1..2.5
|с AM	>250	14	1..3	6.8	11..2	1.. 2,5
cЧМ	>250	14	0..1	6	2-3	3…4

Определение эквивалентной добротности и числа контуров тракта радиочастоты.

 

Конструктивная добротность контуров выбирается из таблицы 2.2

 

Таблица 2.2 — Значение конструктивной добротности

Диапазон	Значение конструктивной добротности
	Без сердечника		сердечником
КВ	60...150		140...190
УКВ	100...200		100...200

Цель расчета заключается в определении количества контуров тракта радиочастоты, эквивалентной добротности.для контуров тракта радиочастоты и проверка соответствия заданным величинам ослабления на краю полосы пропускания, помехи по зеркальному каналу и помехи прямого прохождения. Коэффициент шунтирования контура электронным прибором : для транзисторов равен: (0,5 — 0,8).

Исходные данные:

Крайние частоты диапазона fmin-fmax

Избирательность по зеркальному каналу Qз

 

Полоса пропускания ПП

Ослабление на краях полосы пропускания радиочастоты σп

Конструктивная добротность контуров QKПромежуточная частота Qк

Настройка, при которой задана избирательности (Расстрой-ка) Δfnp

Избирательность на fпр

Требуется определить:

-число контуров тракта  радио частоты пс.

-эквивалентную добротность  контуров Оэ.

-избирательность по зеркальному  каналу σз

-ослабление помехи прямого  прохождения σпр.

-ослабление на краях  полосы пропускания σп.

Порядок расчета:

1.Задаются ориентировочным  числом одиночных контуров тракта  радиочастоты пс=2

2.Допустимая добротность  контуров, обеспечивающая заданное  ослабление на краях полосы  Qn определяется по формуле:

Qп=

 

Qп=*=1597

 

Необходимая добротность контуров, обеспечивающая заданную избирательность по соседнему каналу Qc

fзmax=fmax+2fпр

 

fзmax=11,5Мгц+2*465кГц

 

fзmax=12,43Мгц

   При емкостной  связи с антенной

Qн=

 

Qн=

Qн=139

Определяют конструктивную добротность контура Оэк

Для транзисторов Ψ(0,5-0,8). Принимают значение  из таблиц  выбирают конструктивную добротность Qk

Qэк=Ψ*Qk

Если Qн<Qэк<Qп

139<152<1597

то принимают число контуров пс=1 и эквивалентную добротность контуров Оэк

 

Проверяют избирательность по зеркальному каналу. На максимально частое избирательность по зеркальному каналу имеет вид:

з=Qэ*(-)

 

з=152*(-)

з=76дБ

 

 

Определяю ослабление помехи прямого прохождения Gnp

σпр=Qэк*(-)

σпр=152*(-)

σпр=-2600

 

 

 

Определение: типа, параметров и числа избирательных систем настроенных на ПЧ.

 

Расчет сводится к выбору схемы УПЧ, определения количества контуров в УПЧ, их эквивалентной добротности и проверке соответствия

расчетных параметров ослабление помехи по соседнему каналу. Выбирают схему усилителя промежуточной частоты с ФСС

Исходные данные:

Промежуточная частота fпр

Полоса пропускания ПП

Ослабление на краях полосы пропускания п

Ослабление помечи по соседнему каналу σс

Настройка, при которой задана избирательность (расстройка) Δfc

Конструктивная добротность контуров Qk

Коэффициент шунтирования контура транзистора Ψ

Требуется определить:

-количество контуров nпр

-необходимая добротность фильтра Qh

-избирательность по соседнему каналу

-фактор связи контура фильтра ᵦ

Порядок расчета:

1.Принимают число ФСС nпр=2

2.Определяю ослабление на краях ПП и избирательность по соседнему каналу

σфп=

σфп=

σфп=дБ

 

σфс=

σфс=

σфс=дБ

 

 

3. Задают величину относительной расстройки ап на границе полосы пропускания. При σфп> 8 дб и σфс< 26 до можно принять ап = 1 , так как у меня 18дБ > 8 дб, а 9дБ< 26дБ то ап = 1

Определяю ширину расчётной ПП ФСС

Пр=

Пр=

Пр=

 

 

5. Определяют необходимую  добротность контуров ФСХ

Qн=

Qн=

Qн=44

Определяю величину относительной расстройки для соседнего канала

ас=

ас=

ас=

Определяю величину обобщенного затухания

ᵦ=

ᵦ=

ᵦ=0,20

По кривой приложения Д, при значении ᵦ и по ап, ас определяется избирательность по СК и ослабление на краях ПП σп1 и с1 |

σп1=6,8дБ

 

с1=2,6дБ

 Определяют число звеньев  одного ФСС необходимое для  обеспечения избирательности но СК на один фильтр.

nи=

 

nи=

 

nи=1

 

Определяют число звеньев одного ФСС необходимое для обеспечения заданного ослабления на краях ПП на один фильтр.

nп=

 

nп=

 

nп=7

 

 

Если nп>nи то расчет произведен правильно так как 7>1то

Принимают число звеньев одного ФСС. Выбираю пф=nи=3, и число ФСС

nnp=2

Определяют ослабление на краях ПП, УПЧ:

σn=nnp*nф*σп1

σn=2*3*6,8дБ

σn=42дБ

Избирательность по СК:

σс=nnp*nф*σс1

σс=2*3*2,6

σс=18дБ

Определение числа каскадов ВЧ тракта

Цель расчета заключается в определении требуемого коэффициента усиления РПУ -Кт, который обеспечил бы нормальную работу детектора,определение требуемого коэффициента усиления с запасом Ктз и определение общего коэффициента усиления каскада, содержащего резонансные системы, Кобщ. Если Ктз окажется больше К общ.тоопределяются дополнительное количество апериодических усилителей,которые совместно с резонансными обеспечили бы Ктз

Выбор типа детектора.

Его параметры:

Амплитудное напряжение Uдвх

Коэффициент передач Кд

Таблица

Тип	Амплитуда на входе (Uдвх)	Коэффициэнт передачи (Kд)
Диодный(квадратичный)	0,1-0,2	0,2-0,3
Диодный (линейный)	0,2-0,5	0,3-0,6
Частотный с огран.	0,5-1,0	0,6-0,8
Видеодетектор	0,2-0,3	1,0-0,3

 

Выбираю диодный (квадратичный)

Определяют требуемое усиление до детектора.

Требуемое усиление.

Кт=

Кт=

Кт=

Требуемое усиление с запасом

КВ: Ктз=(1,4-2,0)*КТ

Ктз=2*25000

Ктз=50000

Определяю минимальное число каскадов до детектора

Исходные данные

Выбираю транзистор и его параметры:

Крутизна транзистора S=800

Емкость коллекторного перехода Ск=10пФ

 Входное сопротивление  на максимальной частоте RBх=10кОм

Эквивалентная добротность контура Qэкв

Конструктивная добротность контура Qk=190

Эквивалентная емкость коллектора Сэк

Коэффициент передачи ехидной цепи КВц=5-8

 

 

Таблица 2.4

 

 

 

 

Длина волны	дв	СВ	КВ	УКВ
Добротность контура	10 - 25	50-70	100 120	10 — 20
Коэффициен передачи КвЦ	Т- з	4 -6	5 8	2-3