Критерием, для того чтобы узнать, необходимо ли разбивать диапазон приемника на под диапазоны, служит коэффициент диапазона Кg, рассчитываемый по формуле.
fmax
Кg = fmin ,
где fmax - максимальная частота диапазона, КГц;
fmin - минимальная частота диапазона, КГц.
Исходя из моих данных
11975
Кg = 11700 = 1.02
Разбивка на поддиапазоны производится, если Кg > 3. Так как в данном случае Кg = 1.02, то разбивка на поддиапазоны не нужна, то есть можно перекрыть диапазон одним переменным элементом. Следовательно, в моем случае будет однодиапозонный приемник.
2.1. Из условия обеспечения полосы пропускания предварительно находим полосу тракта сигнальной частоты. Эта полоса будет одинакова на СВ и КВ диапазонах, т.к. используется один контур.
Пf= fсп+fдоп+fнес ,
где fсп=2*Fмах=10кГц;
fдоп=0,
fнес=2
где Dс – нестабильность сигнала (10-6),
Dг – нестабильность гетеродина (10-6),
fc – максимальная частота принимаемого сигнала (11975 кГц),
fг – частота гетеродина: fг = fmax.c – fпромежут = 11975 – 465 = 11510 кГц,
Dн – погрешность настройки (Dн=0),
Dпр – нестабильность по промежуточной частоте (0,001),
fпр – промежуточная частота (465 кГц).
fнес=2=0,43
Пf=10+0+0,43=10,43 кГц.
2.2.Так-как,унас радиоприемник принимает АМ,то fпр=465кГц.
2.3. Определим количество избирательных контуров в преселекторе.
Qэ =*, (для КВ 30470)
где n – количество избирательных контуров,
Узк=
fз=fmax+2fпр=11975+2*10700=33375 кГц
Узк= , Узк=2,43
Берем n=1: Qэ =0.41*=41
Qэ=41 удовлетворяет нашему диапазону что означает-преселектор будет состоять из одного контура.
3. Определение числа каскадов тракта РЧ и распределение усиления по каскадам
Для того, чтобы определить число каскадов тракта радиочастоты необходимо задать величину напряжения на выходе детекторного каскада (Ud) из расчета обеспечения режима линейного детектирования. Для детекторного каскада, выполненного на полупроводниковом диоде, это напряжение должно быть 0,2 – 0,6 В.
Необходимый коэффициент усиления тракта радиочастоты с 0,6 - 0,8 кратным запасом, учитывающим разброс параметров усилительных элементов, равен:
(0,6 - 0,8)Ud
К’вч = Ö2*Ea ,
где Ud - напряжение на выходе детекторного каскада, В;
Ea - чувствительность по техническим данным, мкВ.
Из моих исходных данных Еа=35 мкВ. Величину Ud, выбираемую в пределах (0,2 – 0,6)В, в моем случае равна 0,6 В.
___
К’вч = 0,8*0,6/(Ö2 *35 *10-6) = 9796.
При использовании схемы тракта промежуточной частоты, настроенной по принципу сосредоточенной избирательности, при внешней антенне коэффициент усиления тракта радиочастоты рассчитывается по формуле
n-1
Квч = Квх ц * Кувч * Кпр * Капч * Кшпч1 * Кшпч2,
где n - количество контуров в тракте ВЧ;
Квх ц - коэффициент усиления входной цепи с внешней антенной;
Кувч - коэффициент усиления каскада высокой частоты;
Кпр - коэффициент усиления преобразователя частоты;
Капч - коэффициент усиления апериодического каскада промежуточной частоты;
Кшпч1 - коэффициент усиления одноконтурного широкополосного усилителя промежуточной частоты;
Кшпч2 - коэффициент усиления одноконтурного широкополосного усилителя на входе детектора.
Коэффициент усиления входной цепи (Квх ц) выбирают в пределах 0,1-0,4, в данном случае 0,1. Коэффициент усиления апериодического каскада промежуточной частоты (Капч) выбирают в пределах 10-40, в данном случае 10. Коэффициент усиления одноконтурного широкополосного усилителя промежуточной частоты (Кшпч1) выбирают в пределах 20-30, в данном случае 20. Коэффициент усиления одноконтурного широкополосного усилителя на входе детектора (Кшпч2) выбирают в пределах 30-150, в данном случае 50.
Квч = 0,1*12*20*50*10 = 12000.
После расчетов должно выполняться условие Квч > К’вч. По полученным результатам расчета составляем структурную схему тракта радиочастоты, изображенную на рисунке [1].
|
Рисунок [1].
По расчетам мы видим, что коэфициент усиления достаточен для DA1.
3.1. Для работы смесителя и детектирования сигнала мы будем использовать микросхему типа DA1 TDA7021.
4. Выбор и обоснование структурной схемы УЗЧ
В качестве схемы выходного каскада тракта звуковой частоты выбирают двухтактную схему в режиме В или АВ на мощных транзисторах, так как Pвых > 0,2 Вт.
Транзисторы выходного каскада выбирают исходя из условия допустимой мощности рассеивания на коллекторе (Pк max > Pк).
Pк рассчитывают по формуле:
Рк = 0,6*Р’вых ,
hтр * x²
где hтр - коэффициент полезного действия выходного трансформатора;
x - коэффициент использования коллекторного напряжения;
P’вых = Рвых/2 - выходная мощность, приходящаяся на один транзистор при двухтактной схеме.
Исходя из моих исходных данных рассчитываем P’вых.
P’вых = 1/2 = 0,5 Вт
Выбираем hтр исходя из предела 0,7-0,8, в данном случае hтр = 0,7. Выбираем x из предела 0,8-0,95 , в данном случае x = 0,8.
0,6*0,5
Рк = 0,7*(0,8)² = 0,67 Вт
Исходя из полученных данных в формуле (2.19), выбираем транзистор П 201.
Следующим этапом является определение коэффициента усиления по мощности тракта звуковой частоты, который рассчитывается по формуле.
P’вых
Кр нч = Рвх ’
где Рвх - мощность сигнала звуковой частоты на входе первого каскада тракта звуковой частоты, Вт.
Из рассчитанных в данной главе данных, можем определить Кр нч.
Кр нч = 0,5/10 = 500000
Учитывая, что коэффициент усиления по мощности выходного каскада (Кр вых) находится в пределах 30-100, рассчитывают коэффициент усиления по мощности предварительных каскадов (Кр пред) по формуле
Кр нч
Кр пред = Кр вых
Из формулы (2.20) Кр нч = 5*105 , а Кр вых выбирают из предела 30-100, я выбираю Кр вых = 50.
5*105
Кр пред = 50 = 10000
Полученное значение Кр пред позволяет ориентировочно определить число каскадов предварительного усиления, полaгая, что один каскад, выполненный по схеме с общим эмиттером, обеспечивает коэффициент усиления мощности не менее 30-100.
Исходя из расчетов выбираем три каскада усиления с коэффициентом усиления каждого каскада 50, следовательно общий коэффициент усиления будет равен 125000. Так как общий коэффициент усиления по мощности больше чем рассчитанный, то при введении отрицательной обратной связи, коэффициент усиления уменьшается, но не станет меньше рассчитанного и поэтому добавочные каскады не требуются.
Исходя из полученных данных составляем структурную схему радиоприемника, которая изображена на рисунке [2].
|
|
5. РАСЧЕТ ВХОДНОЙ ЦЕПИ.
5.1. Определим емкость схемы.
Ссх = Скmах-К2д*Сmin ,
К2д-1
где
Кд= fmах = 11975_ = 1.02
fmin 11700
Ссх = 14.4-1.0404*9.6_ =110.4 пф.
1.0404-1
5.2. Определим индуктивност контура.
L(мкГн) = 2.53*1010 f2mах+f2min = 9 мкГн.
Скmах-Сmin f2mах*f2min
5.3. Расчитаем коэфициент включения контура с транзистором ГТ310А,с параметрами g11п=0,3*10-3См;
С11п=20пф.
gое мах= 2¶fmах*Сmin *10-3 =0.0098*10-3 См.
Q
Pвх===0,1Вт
5.4. Вычисляем емкость подстроечного конденсатора,
См=8-10пФ (я взял 8 пФ), СL=4-10пф (я взял 4 пФ).
Свх = 1.5*С11п = 30 пф.
Сп = Ссх-См-СL-Pвх*Свх = 110.4-8-4-0.01*30 пФ = =98.1пФ.
5.5. Находим индуктивность контура связи.
Lсв = (Рвх_)2 •L = 0.12 •9мкГн = 0.13 мкГн.
k 0.7
5.6. Определяем необходимую действующую высоту феритовой антены.
Nтр=6; Nw=12.
2Df0=fmin/Qэ=11700/40=293кГц
______________________________
hg = Ö 2Df0 [КГц] * 2Df * L[мкГн]* Nw =
3*Е[мкв/м]
___________________
= Ö 293*60*23*10-3*12 = 2*10-3 М.
3*0.7*103
5.7. Расчитываем коэфициент передачи по полю.
Ке= Qэ*hg*Pвх = 41*2*10-3 *0.1 = 0.0082
5.8. Находим напряжения на входе первого транзистора.
Uвх = Е*Kе = 0.7*103*0.0082 = 5.74 мкВ.
5.9. Находим дополнительную емкость Сдоп.
Сдоп = Скmах-Скmin *К2д = 14.4-9.6*1.022 = 110.3 пф.
К2д-1 1.022-1
6. Заключение.
В современных радиоприемниках применены последние достижения науки и техники. Новейшие радиоприемники выполнены на микросхемах. В них применена автоматическая цифровая настройка радиоприемника на нужную частоту, а также имеется возможность запоминания частот радиостанций, что значительно облегчает его использование
7. Литература
1. В.Ф. Барклан, В.К. Жданов
“Радиоприемные устройства”, М, “Сов. Радио”, 1978 г.
2. П. Хоровиц,У. Хилл
“Искуство схемотехники - 1” , М “Мир” , 1984 г.
Страницы: 1, 2
