Предварительный расчёт входной цепи

Расчёт полосы пропускания линейного тракта

Рассчитываем ширину полосы пропускания линейного тракта приёмника двухполюсного АМ радиовещательного сигнала: диапазон принимаемых частот от f _{0 мin}= 0,15 МГц до f _{0 мах}= 0,408 МГц; промежуточная частота f_{пр 0}= 0,465 МГц; диапазон воспроизводимых звуковых частот от F_мн = 0,1 кГц до F_мв=4,0 кГц

Определяем ширину спектра радиочастот:

П_с =2F_мв = 2 · 4,0 = 8 кГц

Максимальная частота гетеродина

f_{r max}= f _{0 мах}+ f_{пр 0}=0,408 + 0,465 = 0,873 МГц

Определяем абсолютную нестабильность частоты гетеродина

d_fг = F_г f_{r max}=0,0006 · 0,873 = 0,0005238 = 0,52 кГц

Определяем запас полосы пропускания

П_нс = 2d_fг =2 · 0,52 = 1,04 кГц

Ширина полосы пропускания линейного тракта

П =П_С + П_НС=8 + 1,04 = 9,04 кГц

Коэффициент расширения полосы пропускания

К_р = П/П_С=9,04/8 = 1,13

Рассчитанная полоса пропускания существенно ухудшит чувствительность и избирательность приёмника. Целесообразно ввести автоматическую подстройку частоты гетеродина или вручную подстраивать приёмник на частоту принимаемого

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

МЭМТ 21030827.004

сигнала. Из соображений минимальной стоимости приёмника выбираем ручную настройку. Тогда

П = П_С = 6,3 кГц

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

МЭМТ 210308.27.006

2 Расчёт допустимого коэффициента шума

Рассчитываем допустимый коэффициент шума приёмника АМ сигналов диапазона КВ: антенна внешняя h_д = 5 м, чувствительность Е = 80 мВ/м; диапазон воспроизводимых звуковых частот от F_мн = 0,1 кГц до F_мв = 4,0 кГц; ширина полосы пропускания линейного тракта П = 8 кГц

Определяем шумовую полосу линейного тракта

П_Ш = 1,2 · 8 = 9,6 кГц

Требуемое отношение сигнал/шум на входе приёмника, где g = 10; К_п = Ã; m = 0,3:

g_вх=10 ·4( = 37,2

Действующая высота штыревой антенны

h_д=5/2 = 2,5

Допустимая величина коэффициента шума

N_д

Распределение частотных искажений

Распределить частотные искажения АМ сигнала КВ диапазона с суммарным ослаблением на краях полосы пропускания линейного тракта s_S 16 дБ

Поскольку в КВ диапазоне вклад преселектора в частотные искажения незначителен, задаёмся допустимым ослаблением на края полосы пропускания

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

МЭМТ 210308.27.006

преселектора s_Ппр= 1,5 дБ. Допустимое ослабление на краях полосы пропускания тракта промежуточной частоты s_Пупч= 14,5 дБ. Условие выполняется 1,5 + 14,5 = 16 дБ

Выбор средств обеспечения избирательности приёмника

Требуется обеспечить избирательность радиовещательного приёмника КВ диапазона. Антенна внешняя; диапазон принимаемых частот от от f _{0 мin}= 11,7 МГц до f _{0 мах}= 12,0 МГц; промежуточная частота f_{пр 0}= 0,465 МГц; избирательность по соседнему каналу _ск 46 дБ; избирательность по зеркальному каналу _зк 60 дБ; полоса пропускания линейного тракта П = 8 кГц; суммарное ослабление на краях полосы пропускания _S 16 дБ

Распределим _Sмежду преселектором и трактом промежуточной частоты: s_Ппр= 1,5 дБ и s_Пупч= 14,5 дБ.

Переводим ослабление на краях полосы пропускания в линейные единицы:

s_Пупч=

Выбираем схему преселектора с одноконтурной входной цепью, нагруженной на интегральный УРЧ на биполярном транзисторе (рис. 1.1,б).

Рассчитываем коэффициент , определяемый допустимым ослаблением на краях полосы пропускания преселектора.

_п= = =1,11

Определяем затухание контура, обеспечивающее заданное ослабление на краях полосы пропускания

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

МЭМТ 210308.27.006

Выбираем конструктивную добротность контура конструктивное затухание контура

Таблица 1. Конструктивные добротности контуров

Диапазон

Конструктивная добротность контура (Qк)

Коэффициент шунтирования контура транзистором УРЧ (a)

с электричес-кой антенной

с магнитной антенной

полевым

биполярным

ДВ СВ КВ УКВ

20-50 40-100 60-150 100-200

80-120 90-140 140-190 100-200

1 1,1 1,2 1,3

1,25-1,5 1,5-2 2-2,5 2,5-3

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

МЭМТ 210308.27.006

Эквивалентная конструктивная добротность

Q_эк =Q_к/d = 130/2 =65

Эквивалентная конструктивное затухание

d_эк = 1/Q_эк= 1/65 = 0,0153

В соответствии с условием d_э d_эк выбираем эквивалентное затухание на нижней частоте диапазона: d_э= d_эк = 0,0153

Частота зеркального канала на верхней частоте настройки:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

МЭМТ 210308.27.006

f_зк= 12,1 + 2 · 0,465 = 13,03 МГц

Обобщённая расстройка зеркального канала

Избирательность по соседнему каналу одноконтурного пресселектора

s_зк = 20 lg =16,9 дБ

При индуктивной связи контура ВЦ с антенной в режиме удлинения дополнительное ослабление помех по зеркальному каналу

s_зки =20 lg (13,03/12,1) = 0,64 дБ

Общее ослабление помехи по зеркальному каналу:

Что меньше заданного.

Выбираем преселектор с двумя одиночными контурами (рис. 1, г)

Затухание контура можно уменьшить за счёт использования в УРЧ каскада на полевом транзисторе. В этом случае эквивалентная конструктивная добротность контура

Q_эк = 130/1,2 =108,5

Эквивалентное конструктивное затухание

d_эк = 1/108,5 = 0,0092

обобщенная растройка зеркального канала

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

МЭМТ 21030817.023

Избирательность по соседнему каналу

s_зк =20 lg = 24,3 дБ

Что меньше заданной.

Выбираем преселектор с двумя одиночными контурами

коэффициент , определяемый допустимым ослаблением на краях полосы пропускания преселектора

y_п = = 0,244

Затухание контура, обеспечивающее заданное ослабление на краях полосы пропускания

d_эП = 6,3/11700 · 0,244 =0,0026

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

МЭМТ 21030817.023

т. е. существенно меньше эквивалентного конструктивного затухания. При трансформаторной связи резонансного УРЧ на биполярном транзисторе со входом микросхемы избирательность по зеркальному каналу

s_зк = 2 · 20 lg =33,9 дБ

Для удешевления приёмника выбираем внешне ёмкостную связь контура ВЦ с антенной.

Ухудшение избирательности по зеркальному каналу при этом:

s_зке = - 20 lg (13,03/12,1)= —0,3 дБ

Общее ослабление помехи по зеркальному каналу:

дБ

Что с запасом 1,6 дБ обеспечивает заданное.

Таким образом, требуемая избирательность по зеркальному каналу может быть обеспечена преселектором, включающим в себя одноконтурную входную цепь и резонансный УРЧ на биполярном транзисторе.

Реальная ширина полосы пропускания преселектора на нижней частоте диапазона при этом составит:

П_ПР = d_ЭНf_0min= 0,0153 · 11,7 = 0,179 МГц

Из соображений минимальной стоимости выбираем УПЧ с сосредоточенной избирательностью.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

МЭМТ 21030817.023

В качестве ФСИ выбираем пьезокерамический фильтр ФП1П -0,43, который обеспечивает избирательность по соседнему каналу при растройки

не менее 50 дБ, ширина полосы пропускания на уровне 6 дБ от 4,8 до 6,8 кГц.

Таблица 2. Основные параметры пьезокерамических фильтров

Параметры	Тип фильтра
Параметры	ФП1П-022	ФПП1П-023	ФП1П-024	ФП1П-025	ФП1П-041	ФП1П-043	ФП1П-044
Средняя полоса пропускания	465±2	465±2	465±2	465±2	465±2	465±2	465±2
Ширина полосы пропускания на уровне 6 дБ, кГц	12,5_-2⁺²	9,5^-1,5₊₂	9,5^-1,5₊₂	9,5^-1,5₊₂	5,8±1	5,8±1	5,8±1
Избирательность при расстройке ±9кГц, не менее	26	40	35	30	55	50	46
Затухание в полосе пропускания, дБ, не менее	9,5	9,5	9,5	9,5	9,5	9,5	9,5

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

МЭМТ 21030817.023

Выбираем наихудший случай:

Определяем крутизну ската кривой избирательности ПКФ на её линейном участке

S= (50 -6)/(9 – 4,8/2)= 6,6 дБ/кГц

Ослабление сигнала на краях полосы пропускания ПКФ

50 -6,6· (9 – 6,3/2)= 9,3 дБ

Избирательность по соседнему каналу для растроек Df_с = 5 кГц

s_скУПЧ 23,16 дБ

Недостающая избирательность по соседнему каналу

s_скУПЧ = 16,84 дБ

Может быть обеспечена двумя последовательно включёнными ПКФ, разделёнными усилительным каскадом и LC - контуром

В качестве второго ПКФ выбираем ФП1П – 024, который обеспечивает избирательность по соседнему каналу при растройке не менее 35 дБ, ширина полосы пропускания на уровне 6 дБ от 8,0 до 11,5 кГц. Выбираем наихудший случай :

Определяем крутизну ската кривой избирательности ПКФ на её линейном участке

S /кГц

Ослабление сигнала на краях полосы пропускания ПКФ

Поскольку неравномерность затухания в полосе пропускания ПКФ не менее 2 дБ определение по формуле 1.52 является некорректным. Принимаем .

Избирательность по соседнему каналу ПКФ ФП1П – 024 для растроек составит

s_{ск ПКФ}

Суммарное ослабление помехи по соседнему каналу, вносимое двумя ПКФ:

s_{ск ПКФ}

Суммарное ослабление сигнала на краях полосы пропускания, вносимое двумя ПКФ:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

111

МЭМТ 21030817.023

Недостающую избирательность по соседнему каналу можно обеспечить LC – контуром в тракте промежуточной частоты

Допустимое ослабление сигнала на краях полосы пропускания контура

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

122

МЭМТ 21030817.023

В линейных единицах

Допустимая добротность контура

Q_эп

Обобщённая растройка контура по соседнему каналу на промежуточной частоте

Избирательность по соседнему каналу, вносимая контуром

s_{ск LC}

Суммарное ослабление помехи во соседнему каналу в тракте промежуточной частоты, равное суммарному ослаблению в линейном тракте приёмника:

s_ск

Что с запасом 1 дБ обеспечивает заданное.

Таким образом, тракт промежуточной частоты с ФСИ на двух пьезокерамических фильтрах и LC – контуре обеспечит требуемую избирательность по соседнему каналу

Предварительный расчёт входной цепи

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

133

МЭМТ 21030817.023

Определяем коэффициент передачи и шума входной цепи радиовещательного приёмника КВ диапозона с допустимым коэффициентом шума N

80, с чувствительностью Е

0,2 мВ/м; с внешней антенной длинной 5м.

Задаёмся относительными коэффициентами запаса на нижней , на верхней границах диапазона и определяем минимальную и максимальную частоты диапазона с учётом запаса на действие дестабилизирующих факторов:

fa _min=11,7 ×(1 – 0,02)=11,34 МГц

fa _mах = 12,1 × (1 + 0,04)=12,58 МГц

определяем требуемый коэффициент перекрытия диапазона с учётом запаса

К_д = fa _m_ах/ fa _min=12,58/11,34 = 1,1

Таблица 3. Блоки конденсаторов переменной емкости

КПЕ с воздушным диэлектриком	Емкость секции блока, пФ		КПЕ с твердым диэлектриком	Емкость секции блока, пФ
КПЕ с воздушным диэлектриком	С_н_min	С_н_max	КПЕ с твердым диэлектриком	С_н_min	С_н_max
КПЕ	12	495	КПТМ1	6	240
КПЕ-3	10	430	КПТМ	4	220
КПЕ-4	10	365	КПЕ-5	5	240
КПЕ-2	9	280	КП4-3Г	8	220
КПВМ	7	260	КП4-3В	5	150

Для настройки контура на частоту принимаемого сигнала выбираем КПЕ – 4 с С_{н мin}= 10пФ и С_{н мах}= 365 пФ

Определяем эквивалентную ёмкость схемы входной цепи, при которой выбранный элемент настройки обеспечит перекрытие диапазона

С_э

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

144

МЭМТ 21030817.023

пФ

Так как ,значительно превышает ёмкость схемы (1680 – 30 = 1650 пФ), необходимо использовать растянутую настройку

Ориентировочные значения емкости схемы контуров ВЦ

Диапазон	ДВ	СВ	КВ	УКВ
С_сх , пФ	30-50	25-35	20-30	15-25

Определяем минимальную ёмкость контура ВЦ

С_{к min} = 30+10=40 пФ

Определяем индуктивность контура с растянутой настройкой

L_к =

По результатам расчётов выбрана внешнеемкостная связь контура ВЦ с антенной.

Для внешней антенны С_а =7,5 пФ:

С_{а min} = пФ

С_{а mах} = пФ

Ёмкость конденсатора связи с антенной

=6,1

Выбираем ближайший, выпускаемый промышленностью конденсатор связи с антенной с номинальной ёмкостью С_{св а}=6,2 пФ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

155

МЭМТ 21030817.023

Коэффициент передачи ВЦ для полного включения контура к последующему каскаду с большим входным сопротивлением (m₂=1) на минимальной частоте диапазона

К_овц =12,6

Коэффициент шума ВЦ в режиме холостого хода:

N_вц=2 +2p × f _m_ахL_к/Q_эвR_а=

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 364; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!