Устройства преобразования и обработки информации (стр. 2 из 4)

Выбранная после расчета Q_ЭП и Q_ЭЗ эквивалентная добротность контуров Q_Э согласно условию должна быть реализуемой. В диапазоне КВ Q_Э£80. Следовательно, Q_Эвыбираем равной50 Дб.

Далее переходим к выбору селективных систем тракта промежуточной частоты (ТПЧ).

В радиовещательных приемниках в настоящее время для формирования требуемой полосы пропускания и хорошей избирательности по соседнему каналу широкое применение находят фильтры сосредоточенной селекции (ФСС), называемые также фильтрами сосредоточенной избирательности (ФСИ).

Перед проведением расчета следует проверить целесообразность применения ФСИ. Для этого собственную конструктивную добротность контуров ФСИ

сравниваем с требуемой , необходимой для осуществления ФСИ, и выполняем условие:

,

где f_пр – промежуточная частота; а П – рассчитанная ранее полоса пропускания ТПЧ. Рассчитываем

:

.

Приняв конкретное значение конструктивной добротности контуров для включения ФСИ

, вычислим вспомогательные величины:

- расстройку соседнего канала относительно полосы пропускания:

,

где

для приемников АМ сигналов

,

обобщенное затухание ФСИ

.

Затем по графику (рис. 2) определяем ослабление соседнего канала, даваемое одним звеном ФСИ

, и рассчитываем требуемое количество звеньев ФСИ, округлив N до ближайшего большего целого числа:

Рис. 2. Графики для расчета ФСИ

При

и ослабление соседнего канала, даваемое одним звеном ФСИ равно 5,8 Дб. Теперь рассчитаем требуемое количество звеньев ФСИ:

.

После выбора селективных цепей переходим к предварительному расчету коэффициента усиления приемника и распределению его по трактам высокой и промежуточной частоты.

В транзисторных приемниках AM сигналов, как правило, используют диодный детектор. Для качественного детектирования АМ сигналов с малыми нелинейными искажениями, т.е. для линейной работы диодного детектора, на его вход надо подавать уровень амплитуды сигнала порядка

(принимаем 0,75 В). Тогда необходимый общий коэффициент усиления высокочастотного тракта приемника до детектора при заданной чувствительности приемника:

Для проверки достаточности коэффициента усиления структурной схемы приемника рассчитаем ориентировочный общий коэффициент усиления как произведение коэффициентов усиления отдельных каскадов:

, где для входной цепи , для резонансного УРЧ , для преобразователя частоты , для каскодной схемы ;

,

и убедились в том, что он не меньше требуемого коэффициента усиления.

При выполнении этого условия предварительный расчет коэффициента усиления можно считать законченным.

В результате проведенного расчета получаем структурную схему проектируемого приемника (рис.3). В большинстве случаев она содержит следующие функциональные блоки: входную цепь (ВЦ), на которую принимаемый сигнал поступает от внешней или внутренней (магнитной) антенны; усилитель радиочастоты (УРЧ); преобразователь частоты (ПЧ), в состав которого входят смеситель (См) и гетеродин (Гет) и в котором происходит преобразование принимаемой частоты сигнала в постоянную промежуточную частоту; фильтр сосредоточенной селекции (избирательности) (ФСС), реализующий требуемую полосу пропускания высокочастотного тракта и избирательность по соседнему каналу и который может включаться не только сразу после ПЧ, но и между каскадами УПЧ; усилитель промежуточной частоты (УПЧ), осуществляющий основное усиление сигнала; амплитудный детектор (АД); усилитель звуковой (низкой) частоты (УЗЧ); между АД и УЗЧ может включаться специальный каскад, согласующий выход детектора и вход отдельного УЗЧ, называемый согласующим УЗЧ (СУЗЧ).

Рис.3 Возможная структурная схема приемника AM сигналов

На выходе приемника включается акустическая система (АС), в качестве которой может быть и отдельный громкоговоритель. В приемниках АМ сигналов обязательным является применение автоматической регулировки усиления (АРУ) для поддержания примерно постоянного уровня сигнала на выходе при его изменениях на входе. В приемнике предусматриваются ручные регулировки или органы управления (Упр) для перестройки приемника по частотному диапазону и для настройки на нужную радиостанцию, а также для изменения громкости и тембра звучания. Совокупность функциональных блоков приемника от антенны, включая детектор, образуют так называемый линейный тракт приемника (ЛТП), и предметом проектирования является как раз проектирование линейного тракта.

После составления структурной схемы радиоприемника или параллельно с ним выбирают тип усилительных приборов.

3. Разработка принципиальной схемы приемника

Согласно варианту следует рассчитать входную цепь приемника АМ сигнала, усилитель радиочастоты (УРЧ), преобразователь частоты (ПЧ).

3.1. Расчет входной цепи приемника АМ сигнала

Схема входного контура АМ тракта приемника КВ приведена на рис. 4. Расчет входного контура и элементов связи ведется вследующем порядке. Вначале выбираем переменный конденсатор для перекрытия заданного диапазона частот. Для настройки контура на частоту принимаемого сигнала выберем конденсатор переменной ёмкости с механическим управлением (КПЕ), так как использование варикапов может привести к росту нелинейных искажений при большом уровне помех, при этом становятся известны его минимальная

и максимальная емкость ( , ).[1] Определим коэффициент перекрытия диапазона: .

Рис. 4. Схема входного устройства с емкостной связью с антенной

- конструктивная добротность контура[2]

- эквивалентная добротность в диапазоне частот 6-30 МГц

Определим эквивалентную емкость схемы ВЦ, при которой выбранный элемент настройки обеспечит перекрытие диапазона:

пФ.

Находим эквивалентную емкость контура ВЦ (для диапазона КВ

пФ):

пФ.

Определим один из параметров контура входного устройства - минимальную эквивалентную емкости контура: