Спроектировать транзисторный радиовещательный радиоприемник

Требуется определить:

• общий коэффициент усиления с резонансными системами Кобщ
• число апериодических усилителей в тракте радиочастоты Nурч
• число апериодических усилителей в тракте преобразователей частоты Nурч

 

 

 

Порядок расчета

 

Определяют коэффициент шунтирования контура входной цепитранзистора

Для транзистора Ψ=(0,5-0,8)

Ψ=

Ψ=

Ψ=0,8

Определяю коэффициент включения транзистора в контур входной цепи

m2=(0,7-0,9)

m2=

m2=

m2=0,8

Определяю коэффициент передачи входной цепи с учетом m2

К,вц=Квц*m2

K,=6*0,8

K,=4,8

Определяю коэффициент усилия УРЧ

Курч=6,3

Курч=6,3

Курч=17

Где S- крутизна характеристики транзистора на рабочей частоте при выбранном режиме, мА/В;

Fmax-максимальная рабочая часто . МГц;

Ск - емкость коллектор - база.пФ

5. Определяют коэффициент  усиления УПЧ

 

Купч=6,3

Купч=6,3

Купч=81

Где S- крутизна характеристики транзистора на рабочей частоте при выбранном режиме, мА/В;

Fпр- промежуточная частота. МГц;

Сс - емкость коллектор - база.пФ

 

Определяю коэффициент усиления ПЧ

Кпч=0,1Купч

Кпч=0,1*81

Кпч=8,2

 

Число каскадов УПЧ

 

Nупч=

Nупч=

Nупч=

Определяю общий коэффициент усиления с резонансными системами до детектора

Кобщ=Квц*Курч*

Кобщ=8*17*8,1*

Кобщ=90331

90331>50000 –верно

Окончательно выбирают число каскадов Nупч, Nур

Предварительный расчет АРУ.

 

Задаются исходными данными для расчета

- изменение входного напряжения а=20

- изменение выходного  р=2

 

Порядок расчета.

Вычисляют степень изменении коэффициента усиления одного каскада под действием АРУ (Л1).

Для транзисторных приемников практически можно принимать Л|1(6 - 10) раз.

 

Определяют требуемое изменение коэффициента усиления приемника под действием АРУ:

Лт=

Лт

Лт=10

 

Определяют необходимое число регулируемых каскадов:

Napy=

 

Napy=

Napy=1

 

Регулировка будет осуществляться например в каскаде УПЧ

 Выбор схемы УНЧ

Выбираю схему предварительного усилителя и усилителя мощности на транзисторах. Можно применить безсердечника схему

 Результаты эскизного  расчета помещают в таблицу.

 

 

 

 

 

Таблица

 

Каскады	Параметры								Примечания Выполнена по схеме одиночного контура с емкостной связью
	σз	σс	σпр	Qэк	К	nc	nnp	Qн
ВЦ	76	-2600							Выполнена по схеме одиночного контура с емкостной связью
УРЧ			152	17	2			139	УРЧ двухкаскадный апериадичный
ПЧ				8,1					ПЧ выполнен по схеме с раздельным гетеродином
УПЧ		18		82			2	44	УПЧ однокаскадный построен на ФСС с числом звеньев 2

Электрический расчёт.

 

 

Расчёт резисторного каскада на биполярном транзисторе

 

Расчёты электронных схем имеют свою структуру, которая определяет последовательность действий. Каждый расчёт должен содержать техническое задание, в которое входят исходные данные для расчета и перечень того , что надо получить в результате расчета.

 

Исходные данные:

Полоса усиливаемых частот fн=30Гц, fв=15 кГц, допустимые частотные искажения на верхних и нижних частотах Мн=Мв=1,12,требуемый коэффициент усиления по току Кiтреб=12 ,напряжение источника питания Ек=9В, входное сопротивление следующего каскада Rвхсл=720 Ом , емкость Сбэсл=2*, эквивалентное сопротивление делителя для подачи смещения в цепи входа следущего каскада Rд сл=1600 Ом, Iвхсл=1,5 мА.

 

         Требуется определить:

 

Тип транзистора, положение точки покоя на статических характеристиках и данные режима по постоянному току, сопротивления и ёмкости элементов принципиальной схемы каскадов, коэффициенты усиления по напряжению и потоку, реальные частотные искажения в схеме.

Таким образом, в соответствии с заданием определяется последовательностью расчёта: выбор чипа транзистора и его режима по постоянному току, определение элементов принципиальной схемы, расчёт ведётся в схеме е общим эмиттером, в режиме А. Принципиальная схема каскада имеет

Вид:

 

 

 

 

 

 

 

1.Выбор типа транзистора и режима работы по постоянному току.

 

Транзистор выбирают по предельной частоте fh21э  и по требуемому усилению по току h21’:

fh21этреб≥: h21этреб≥(1,2….1,5)Ki

fh21этреб≥≥30кГц

h21этреб≥(1,2….1,5)Ki≥1,5*12≥18

Выбор производим среди маломощных транзисторов, предпочтительнее кремниевых.

Выбираю транзистор КТ301В, который удовлетворяет этим условиям.

Его параметры:

fh21э=500кГЦ, h21эmin=20, h21эmax=60, h11=1 130 Ом, Uкэmax=20 ,Ikmax=10mA.

Ркmax =150 мВт, ha22=l3 *.Cм

 

2. Определяем коллекторный  ток в точке покоя Iко,:

Iко≥(1,5...2)Iвхсл , но не меньше тока Ik котором обеспечивается соответствие параметров, указанных в паспорте.

Iко≥(1,5...2)Iвх сл≥2*1,5=3 мА

 

3.Находим напряжение в  точке покоя Uкзо=(0,4….0,5)Ek=0,4*9=3,6 B

4.Определяем положение  точки покоя на статических  характеристиках транзистора КТ301Ви  нахожу ток базы в точке  покоя IIб=0,075 мА.

 

5. По входной характеристике, снятую при [Uкэ|>0, для тока Iбо находим входное напряжение в точке покоя Uбо =0,6 В

 

 

 

 

 

 

 

Выходные (а) и входная (б) характеристики транзистора КТ301В

Определение элементов принципиальной схемы

6.Выбирают эмиттерную стабилизацию точки покоя. Задаются падением напряжения на резисторе R3в цепи температурной стабилизации

Urэ=(0,2.. ДЗ) *Ек. Чем больше URэ,темсильнее отрицательная обратная связь(ООС) по току и схема работает стабильнее, но увеличиваются потери напряжения источника Ек.

URэ =(0,2..ДЗ)‘Ек=0,2*9=1,8 В и находим R3=URэ/ Iэо,

Где Iэо=Iко+Iбо=3+0,075=3,075 мА.

Rэ=1,8/(3,075*10-3)=585 Ом

 

Мощность выделяемая на этом резисторе,

PRэ=*Rэ=(3,075*10-3 )2  *585=0,0018Вт

Выбирают стандартный резистор типа МЛТ-0,125 с сопротивлением 600 Ом.

 

7. Определяют ток делителя  в цепи смещения

Iд=(3*10)*Iбо=10*0,075=0,75 мА

 

8.Определям сопротивление  резисторов Rд1и Rд2

Rд1===8 кОм

Выбирают стандартные резисторы сопротивлением Rд2=3,2 кОм и Rд1=8 кОм типа МЛТ-0,125

Определяют Pрд=(Iд+Iбо)2*Rд1 и PRД2=Iд2*Rд2

Pрд=0,00544 Вт

PRД2=0,0018 Вт

 

9.Общее сопротивление  делителя

Rд==2,285 кОм

 

10.Определяю емкость Сэ шунтирующую сопротивление Rэ

Cэ=(5…..10)/2п*fн*Rэ

Cэ=5/2*3,14*30*585=4,5 мкФ

Выбирают электрический конденсатор типа К50-6 емкость 15 мкФ и напряжением 6,3 В

 

11.Определяем сопротивление  резистора в цепи коллектора

Rk=(E-URЭ-Uкэо)/Iко=1,2 кОм.

 

Мощность выделяемая на резисторе:

PRK=Iko*Rk=(3*10-3)2*1200=0,036Вт

Выбираем стандартный резистор типа МЛТ-0,125 сопротивлением 1200 Ом.

 

12.Определяем ёмкость разделительного конденсатора , исходя из заданных частотных искажений на нижних частотах:

Сср====6,2 мкФ

Выбирают стандартный конденсатор Ср типа К50-16 ёмкостью 10 мкФ и напряжением 16 В

 

13. Выполняютвыбор элементов регулятора громкости и тембра. Резисторы R2, R5, R6 имеют одинаковое сопротивление;резисторы R3 и R4 вычисляются из условия, что R3=10R2, R4=0,1R2; резисторы R7,R8 вычисляются из условия, что R7=0,1R6, R8=10R6. Конденсаторы С2, С4 так же выбираются из условия, что С2=10С1, и С4=10СЗ. Номиналы элементов регулятора громкости и тембра рассчитывают из определённых условий.

Расчёт результирующих показателей

14. Определяют  коэффициент усиления каскада  по току

Ki = h21Rk/Rk+RH=18*(1200/1200+500)=12,706

 

15.Определяем коэффициент усиления каскада по напряжению

RH=Rk*RH/Rk+RH=353 Ом

K=h21э/h11э*RH=18/1130*353=5,6

 

  16.Рассчитывают АЧХ каскада по формулам

 

Мн=2=2=1

Мв=2=2=2,7

 

Результат заносим в таблицу

F,Гц	30	50	100	5000	10000	15000
М	1,01	1,04	1,01	1,028	1	2,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение:

 

Список использованных источников:

• Головин, О. В. Радиоприёмные устройства / О. В. Головин. — М. : Советское радио, 2006. — 345 с.

1. Екимов, В. Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры / В. Д.

Гкимов. - М. : Связь, 2006. 148 с.

2. Екимов, В.Д. Расчет и конструирование транзисторных радиоприемных устройств/' В. Д. Екимов. - М.: Радио и связь, 1987. -256 с.
3. Румянцев, К.Е. Радиоприемные устройства / К Г Румянцев. - М.: Академия, 2006. —336 с.
4. Уваров, Р. В. Радиоприёмные устройства / Р. В. Уваров. - М. :

Энергия, 2005. — 267 с.

5. Методические рекомендации по оформлению выпускной

квалификационной работы для технических специальностей: Курган,

НТК,2009. 72 с.

7. Головин, О. В. Профессиональные  радиоприемные устройства / О. В. Головин. - М.: Связь, 2000. - 300 с.

8. Екимов, В. Д. Радиоприемные  устройства / В. Д. Екимов, К. М. Павлов. - М. : Связь, 1985. - 367 с.

 

 

 

Графическая часть :

 

                                       Руководитель проекта :Сидорин Г.Е

Дата выдачи                                                                                                                Срок выполнения Задание                                                                                                                       ____________                                                                                                  _______________________

Задание получил____________________________________________________________________