Определение числа и типа избирательных систем преселектора
Курсовая работа
Тема: РАСЧЕТ СУПЕРГЕТЕРОДИННОГО ПРИЕМНИКА
В соответствии с заданием показанным в таблице 1 выполнить расчет структурной схемы супергетеродинного приёмника, где
ДВ - 145-285кГц, СВ – 535-1607кГц, КВ – 3,93-12мГц,
УКВ ЧМ- 65,8-74 мГц, УКВ FM- 100-108 мГц
Таблица 1
| № варианта | Диапазон работы ПРН, вид модуляции | Диапазон частот воспроизводимого сигнала FН - FВ (Гц) (не путать с диапазоном волн) | Чуствительность, ограниченная шумами, для -ДВ,СВ –(мВ/м), -КВ, УКВ –(мкВ/м) | s ЗК дБ | s ск дБ | s пч дБ | Мощность (Вт) / Сопротивление нагрузки ОУ (Ом) | Напряжение питания (в) | Рассчитываемый блок |
| | ДВ АМ | 100-6000 | 0.8 | 50 | 40 | 30 | 1/20 | 3 | УРЧ и ВЦ |
| | СВ АМ | 100-5500 | 0,5 | 50 | 40 | 30 | 1/25 | 4,5 | ПЧ |
| | ДВ АМ | 100-5000 | 1,2 | 50 | 40 | 20 | 1/30 | 6 | УПЧ |
| | СВ АМ | 100-4500 | 0,6 | 50 | 40 | 20 | 1/35 | 9 | Д и УНЧ |
| | КВ АМ | 100-4000 | 150 | 50 | 35 | 30 | 2/20 | 3 | УРЧ и ВЦ |
| | КВ ОМ | 100-3500 | 170 | 50 | 35 | 30 | 2/25 | 4,5 | ПЧ |
| | УКВ FM | 100-12500 | 30 | 50 | 30 | 20 | 2/30 | 6 | УПЧ |
| | УКВ ЧМ | 100-10000 | 40 | 50 | 30 | 20 | 2/35 | 9 | Д и УНЧ |
| | ДВ АМ | 125-6000 | 1 | 50 | 40 | 30 | 1/20 | 3 | УРЧ и ВЦ |
| | СВ АМ | 125-5500 | 0,7 | 50 | 40 | 30 | 1/25 | 4,5 | ПЧ |
| | ДВ АМ | 125-5000 | 1,4 | 50 | 40 | 20 | 1/30 | 6 | УПЧ |
| | СВ АМ | 125-4500 | 0,8 | 50 | 40 | 20 | 1/35 | 9 | Д и УНЧ |
| | КВ АМ | 125-4000 | 200 | 50 | 35 | 30 | 2/20 | 3 | УРЧ и ВЦ |
| | КВ ОМ | 125-3500 | 220 | 50 | 35 | 30 | 2/25 | 4,5 | ПЧ |
| | УКВ FM | 125-12500 | 50 | 50 | 30 | 20 | 2/30 | 6 | УПЧ |
| | УКВ ЧМ | 125-10000 | 70 | 50 | 30 | 20 | 2/35 | 9 | Д и УНЧ |
| | ДВ АМ | 150-6000 | 1,5 | 50 | 40 | 30 | 1/20 | 3 | УРЧ и ВЦ |
| | СВ АМ | 150-5500 | 1 | 50 | 40 | 30 | 1/25 | 4,5 | ПЧ |
| | ДВ АМ | 150-5000 | 2 | 50 | 40 | 20 | 1/30 | 6 | УПЧ |
| | СВ АМ | 150-4500 | 1,2 | 50 | 40 | 20 | 1/35 | 9 | Д и УНЧ |
| | КВ АМ | 150-4000 | 250 | 50 | 35 | 30 | 2/20 | 3 | УРЧ и ВЦ |
| | КВ ОМ | 150-3500 | 300 | 50 | 35 | 30 | 2/25 | 4,5 | ПЧ |
| | УКВ FM | 80-12500 | 20 | 50 | 30 | 20 | 2/30 | 6 | УПЧ |
| | УКВ ЧМ | 80-10000 | 15 | 50 | 30 | 20 | 2/35 | 9 | Д и УНЧ |
Задачи расчета
|
|
|
Типовая структурная схема современного приемника содержит основные узлы, изображенные на рис.2.1. Там же обозначены коэффициенты передачи отдельных узлов и уровни напряжений на входе каждого из них при задающем напряжении или напряженности поля, равными чувствительности приемника. В результате эскизного расчета все эти величины должны быть заменены численными значениями.
Тип используемого детектора (АД, ЧД, ОМД) зависит от вида модуляции сигнала. Система АРУ в приемнике ЧМ сигналов как правило отсутствует.
Обоснование структурной схемы включает в себя:
· выбор детектора приемника;
· выбор значения промежуточной частоты, избирательных систем тракта ПЧ и преселектора;
|
|
|
· выбор элемента настройки и обоснование способа настройки;
· выбор усилительных элементов ВЧ тракта и проверку возможности удовлетворения требований ТЗ при выбранной элементной базе;
Выбор детектора приемника и значения промежуточной частоты
В качестве детектора выбирается амплитудный детектор.
Число преобразований частоты в приемнике и значение промежуточной частоты fПЧ выбирается, в первую очередь, из условий обеспечения требований по ослаблению зеркального ( s ЗК ) и соседнего ( s СК ) каналов, а также с учетом других факторов. В проектируемых приемниках эти требования обычно могут быть обеспечены при использовании одного преобразования частоты и стандартного значения fПЧ . В бытовой аппаратуре приняты следующие значения fПЧ:
- 465 кГц в радиовещательных приемниках АМ сигналов (диапазоны ДВ, СВ, КВ);
- 10.7 МГц в радиовещательных приемниках ЧМ сигналов (диапазон УКВ);
- 500 кГц в приемниках ОМ сигналов (диапазон КВ).
Выбор указанных значений fПЧ позволяет использовать в тракте ПЧ интегральные фильтры сосредоточенной избирательности (ФСС), выпускаемые промышленностью.
Выбор избирательной системы тракта ПЧ
|
|
|
Основную роль в формировании резонансной характеристики приемника и обеспечении требований ТЗ по ослаблению соседнего канала играет тракт промежуточной частоты. Полоса пропускания приемника ( D FПР) приблизительно равна полосе пропускания тракта ПЧ. Исключение составляют приемники ДВ и СВ диапазонов, где полоса пропускания приемника оказывается более узкой, чем полоса пропускания тракта ПЧ.
Значение D FПР определяют следующим образом:
D FПР = D FС + 2 ( D fпрд + D fпрн ),
где: D FС - полоса частот принимаемого сигнала; D fпрд и D fпрн - нестабильности частот передатчика и приемника.
Для АМ сигнала: D FС = 2 FВ ;
для ОМ сигнала : D FС = FВ - FН ;
для ЧМ сигнала: D FС = 2 FВ (1+ 
+ y m ),
где:
¾ FВ и FН - соответственно верхняя и нижняя частоты полосы воспроизводимых звуковых частот,
¾ y m(кГц) - значение индекса частотной модуляции при верхней частоте модуляции, который рассчитывается по формуле:
y m= Δ fm/ Fв,
где:
¾ Δ fm- девиация частоты (максимальное отклонение частоты при модуляции, в радиовещании принимают Δ fm = 50 кГц),
¾ Fв – верхняя частота диапазона
Из условия y m>>1, ширина полосы пропускания может быть определяется по формуле:
2Δ Fс=2 Fв+2 Δ fm
Нестабильность частоты вещательных передатчиков ( D fпрд) не превышает 10 Гц в диапазонах ДВ, СВ и КВ и 2000 Гц в диапазоне УКВ. Нестабильность частоты настройки приемника ( D fпрн) составляет приблизительно 10-3 * f0 при отсутствии элементов температурной стабилизации контура гетеродина и 10-4 * f0 при наличии таковой, где f0 - средняя частота диапазона волн f0= ( fв+ fн)/2
|
|
|
Если из-за высокой нестабильности частоты настройки приемника рассчитанное значение D Fпрн превышает 1.1 D FС, то принимают D Fпрн = 1.1DFС. В этом случае следует либо применить в приемнике систему АПЧ с коэффициентом автоподстройки
KАПЧ ³ 10 - 3 f0 / (0.1 D FС) ,
либо смириться с необходимостью ручной подстройки частоты в процессе радиоприема.
В современных приемниках избирательность тракта ПЧ обеспечивается ФСС. Выбор ФСС производят исходя из требований ТЗ по ослаблению соседнего канала ( s СК ) и выбранного значения полосы пропускания приемника.
Если в качестве ФСС выбирается пьезокерамический фильтр (ПКФ), то следует иметь в виду, что за границами полосы пропускания он обеспечивает сравнительно малое (40...50 дБ) ослабление, не возрастающее с увеличением отстройки. Этого может оказаться недостаточно для ослабления колебаний с частотой гетеродина, поэтому между преобразователем частоты и ФСС всегда ставят согласующий контур с полосой пропускания D FСК = (2...3) D FФ, который помимо согласования выходной проводимости преобразователя с входной проводимостью фильтра обеспечивает необходимое ослабление при больших отстройках.
Определение числа и типа избирательных систем преселектора
Число избирательных систем преселектора в каждом диапазоне определяют исходя из заданного ослабления зеркального канала ( s ЗК ), которое должно обеспечиваться на максимальной частоте диапазона (f0 = fМАКС), т.е. в “худшей точке”.
Задаемся значением конструктивной (максимальной реализуемой на данной частоте) добротности контура преселектора QК. Ориентировочные значения QК следующие: в диапазоне ДВ от 40 до 60, СВ - от 50 до 80, КВ - от 80 до 180, УКВ - от 60 до 120.
Оцениваем значения добротности эквивалентного контура QКЭ = (0.6...0.8)QК и его полосы пропускания D FКЭ = f0 / QКЭ.
Рассчитываем крутизну характеристики избирательности преселектора (в децибелах на декаду), при которой будет обеспечено выполнение требований ТЗ по ослаблению зеркального канала:
,
Где: 3 дБ - ослабление на границах полосы пропускания.
Рассчитываем число колебательных контуров преселектора
mПРЕС = round ( g ПРЕС / 20) ,
где round означает округление аргумента до ближайшего целого, превышающего аргумент; 20 дБ/дек - крутизна характеристики избирательности одного колебательного контура за пределами полосы пропускания.
Если mПРЕС = 1 преселектор содержит одноконтурное входное устройство, а УРЧ может отсутствовать. При отсутствии УРЧ, однако, могут быть не выполнены требования ТЗ по чувствительности.
При mПРЕС = 2 в преселекторе целесообразно использовать одноконтурное входное устройство и резонансный УРЧ, который помимо дополнительного ослабления помех обеспечивает снижение коэффициента шума приемника.
Если mПРЕС > 2, то рекомендуется следующая последовательность действий:
- проверить возможность увеличения добротности контуров преселектора;
- использовать двухконтурное входное устройство и резонансный УРЧ;
- применить в приемнике двойное преобразование частоты [9].
Приняв решение о числе колебательных контуров преселектора и значении их добротности, проверяем выполнение требования ТЗ по ослаблению помехи с частотой, равной промежуточной ( s ПЧ ), на частоте диапазона (f0), ближайшей к fПЧ :
s ПЧ = mПРЕС * 10 * lg (1 + x ПЧ 2 ),
где: x ПЧ = QКЭ ( fПЧ / f0 - f0 / fПЧ ).
Если окажется, что избирательности преселектора недостаточно для ослабления помехи с частотой fПЧ, то это ослабление может быть увеличено на 10...20 дБ с помощью дополнительного режекторного фильтра, настроенного на fПЧ и включенного во входном устройстве. Кроме того, использование компенсационной схемы преобразователя частоты может обеспечить дополнительное ослабление помехи с частотой fПЧ приблизительно 20...30 дБ.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 217; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!