Розрахунок приймача АМ-сигналів на інтегральних мікросхемах (стр. 3 из 3)
δП1=0,5 дБ
δСК1=23,3 дБ
Визначаємо кількість контурів фільтра зосередженої селекції, необхідних для забезпечення вибірковості по сусідньому каналу на один фільтр:
(3.34) 
Так, як кількість контурів може бути лише цілим числом, округливши до більшого маємо nи=2.
Визначимо кількість контурів фільтра, що забезпечують задане послаблення на краях полоси пропускання на один фільтр:
(3.35) 
Так, як nп≥nи (округленого), то розрахунок вірний, і можна прийняти nф= nи= 2 при β=0,7.
Визначимо послаблення на краях полоси пропускання:
(3.36) 
Визначаємо вибірковість по сусідньому каналу:
(3.37) 
. Це значення є більшим за δск по завданню. 2.4 Порівняння величини частотних спотворень з заданою величиною
Необхідно переконатися що:
(3.38)0,05+6,5+0,6+0,7≤8. Оскільки умова виконується, отже розрахунки виконані вірно.
2.5 Розрахунок підсилення. Вибір підсилювальних каскадів. Вибір електричних приладів
Визначення кількості каскадів ВЧ тракта і тракта проміжної частоти. Для цього потрібно спочатку вибрати схнму детектора і режим детектування. В радіоприймальних приладах основною системою детектування, яка зараз використовується, є послідовна, через те, що вона має великий вхідний опір.
Існує два режими детектування: лінійний і квадратичний.
Для свого курсового проекту я обираю квадратичний вид детектування, який використовується в більшій кількості сучасний приймачів третього і четвертого класів. Для квадратичного режиму детектування:
Uд.вх.=0,1÷0,6В і Кд=0,6÷0,8
Потрібний коефіцієнт підсилення визначаємо за формулою (з розрахунком запасу 30÷50%):
(3.39)КТ= 2119
2.6 Вибір та обґрунтування детектора і детекторного приладу
Амплітудний детектор перетворює амплітудно модульовані високочастотні коливання в низько частотні. При цьому спектр низькочастотних коливань повинен відповідати спектру сигналу, що передається.
До амплітудних детекторів встановлюються наступні вимоги, які повинні забезпечити такі якісні показники сигналу при передачі:
- найбільш можливий коефіцієнт передачі;
- найбільший вхідний опір;
- мінімальна амплітуда напруги високої частоти на виході детектора;
- якнайменше частотних і нелінійних спотворень.
Керуючись розрахунками, а також поставленим завданням, я обираю послідовний амплітудний діодний детектор. Цей детектор широко використовується в багатьох сучасних радіоприймачах СХ діапазону. Сам детектор виконаний на мікросхемі К174ХА10, яка була мною, обрана для побудови приймача.
3. Електричний розрахунок каскаду
3.1 Розрахунок амплітудного детектора
Вихідну напругу детектора визначаю з формули:
Uд.вих=Кд Ħ т Ħ Uд.вх (4.1)
Uд.вх=0,1÷0,6 (В)
Кд=0,6÷0,8
т-коефіцієнт глибини модуляції
т=0,6
Uд.вих=0,7 Ħ 0,6 Ħ 0,5 = 0,21 (В)
Далі для розрахунку НЧ тракту потрібно знати амплітуду струму бази (першого каскаду мікросхеми):
(4.2)де RН=2 Ħ Кд Ħ R вхд (4.3)
R вхд =25 (кОм)
RН=2 Ħ 0,7 Ħ 4 = 5,6 (кОм)
4. Опис роботи схеми
Високочастотний сигнал з антени потрапляе у вхідне коло, де за допомогою варикапу з електронною підстройкою, який безпосередньо зв’язанийз варикапом у контурі гетеродина, обирається необхідна частота. Електронна підстройка здійснюється за допомогою зміни опору потенціометра R3, який змінює величину напруги, яка подається на варикап.
З вхідного кола сигнал поступає на ніжки 6 і 7 мікросхеми К174ХА10. Підсилюється в підсилювачі високої частоти. Далі зигнал потрапляє в змішувач, куди одночасно з ним поступає сигнал з гетеродина. З змішувача (ніжка 4) сигнал проміжної частоти, через фільтр зосередженої селекції, який складається з двох контурів, сигнал поступає на вхід підсилювача проміжної частоти.
Підсилювач проміжної частоти виконаний на тій же мікросхемі, його входом є ніжки 1 та 2, з його виходу (ніжки 15 і 16) підсилений сигнал потрапляє в демодулятор (входом якого є ніжка 14). На цьому етапі вводиться автоматичне регулювання підсилення та автоматична підстройка частоти.
Автоматичне регулювання підсилення здійснюється безпосередньо в мікросхемі, яка має в своему складі блок АРП, недоліком якого є відсутність можливості зовнішнього впливу на нього користувачем.
Автоматична підстройка частоти. Сигнал на вхід системи АПЧ потрапляє з виходу підсилювача проміжної частоти. Схема автоматичної підстройки частоти складається з амплітудного обмежувача, який виконано на транзисторі VT1 та діоді VD8; та частотного детектора виконаного на діоді VD9. Зв’язок між амплітудним обмежувачем та частотним детектором автотрансформаторний, що покращує узгодження опорів, та чутливість автопідстройки. Сигнал з виходу схеми автоматичної підстройки частоти потрапляє на потенціометр R3, збільшуючи, або зменшуючи спад напруги на ньому і відповідно на варикапах коливальних контурів вхідного кола і контуру гетеродина.
З виходу демодулятора (ніжка 8) низькочастотний сигнал через ємність С3 потрапляє на вхід підсилювача низької частоти.
Входом підсилювача низької частоти є ніжки 11 і 12. Оскільки вихідний сигнал має потужність 0,4Вт, що є недостатнім за завданням на курсовий проект. В схему додатково включений потужний підсилюючий каскад, який забраний на мікросхемі К174УН4Б.
На вхід потужного підсилювача сигнал потрапляє з ніжок 9 і 10 ПНЧ мікросхеми К174ХА10. Зв’язок між каскадами ємнісний (через С4). Входом потужного підсилюючого каскаду є ніжки 1 та 4. З виходу каскаду (ніжки 6 і 8) сигнал потужністю 0,8Вт, через ємність С13 та потенціометр R11 поступає на гучномовець. Потенціометр R11 виконує роль регулятора гучності. Каскад додатково охоплений негативним зворотним зв’язком через резистор R9, сигнал з якого поступає на ніжку 2.
Напруга живлення мікросхеми К174ХА10 складає 4,5В, а
К174УН4Б - 9В. Для живлення приймача мною розроблено блок живлення з випрямлячем та стабілізатором напруги. Напруга з мережі ģ220В через трансформатор напруги TV1 потрапляє на діодний міст виконаний на діодах VD3-VD6, він перетворює змінну напругу в постійну. За допомогу стабілізатора VD7 напруга стабілізується і через резистори дільники R3 і R4 живить мікросхеми.
Для забезпечення автономної роботи приймача, а також для зменшення його габаритних розмірів та вартості, можна зробити живлення від батареї типу «Крона».
Висновок
В курсовому проекті, мною був виконаний розрахунок приймача супергетеродинного типу з амплітудною модуляцією.
Відповідно до розрахунків була складена принципова схема. За допомогою якої з довідника були обрані інтегральні мікросхеми, та складена принципова схема приймача.
Розрахований в курсовому проекті радіоприймач відповідає сучасному рівню розвитку електроніки, виконаний на інтегральних мікросхемах, має електронну настройку частоти, включає в себе системи автоматичного регулювання підсилення та підстройки частоти.
Перелік посилань
1. И.В. Новаченко «Микросхемы для бытовой радиоапаратуры» Москва «Радио и связь», 1989 г.
2. Д.И. Атаев «Аналоговые интегральные микросхемы для бытовой радиопаратуры» Москва «МЭЧ», 1991 г.
3. С.В. Якубовский «Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы» Москва «Радио и связь», 1989 г.