Приемник радиовещательный СВ диапазона (стр. 3 из 5)

где ∆f – расстройка по соседнему каналу (обычно 10 кГц).

Обобщенное затухание β по формуле:

(29)

Рисунок 3. - График обобщенной резонансной кривой.

д) По графику (рисунок 1) определяем избирательность по СК, создаваемую одним звеном фильтра

Seск1=3 дБ

е) Пользуясь тем же графиком (рисунок 1) по значениям β и Хп определяем частотные искажения Sem, вносимые одним звеном фильтра

Sem=0,4 дБ

ж) Определяем число звеньев полосового фильтра nфм из условий обеспечения заданной избирательности.

(30)

где Secк- заданная избирательность по соседнему каналу,

Secк=25 дБ

Из условия обеспечения заданных частотных искажений:

(31)

где Пфм – число звеньев фильтра при выполнении заданных частотных искажений

Так как Пфм >Пф, то расчёты правильны и число звеньев получается равным 8, но это не выгодно, следовательно, в качестве избирательной системы тракта промежуточной частоты принимаем систему с сосредоточенной избирательностью в виде ФПЭ (фильтр пьезоэлектрический).

Определение необходимого коэффициента усиления от входа до детектора

В диапазоне СВ прием производим на ферритовую антенну.

(32)

где Rвх – входное сопротивление транзистора первого каскада, Ом

g11 – входная проводимость, См.

(33)

где

- характеристическое сопротивление контура, Ом

(34)

(35)

(36)

где

- коэффициент включения входного контура в базовую цепь транзистора первого каскада

Uвх =Еа* hд*Qэп* pвх (37)

где Uвх – напряжение сигнала на входе первого каскада приемника, мкВ

Еа – чувствительность, В/м

hд – высота антенны, м Принимаем

hд=0,04 м

Uвх =

Необходимый коэффициент усиления от входа до детектора

(38)

где Ud – напряжение на входе детектора. Принимаем

Ud =1 В

Необходимый коэффициент усиления берем с запасом

К'н=1,5* Кн (39)

К'н=1,5 * 4739,3 ≈7110

Определение устойчивого коэффициента усиления каскадов

Устойчивый коэффициент усиления преобразователя частоты

(40)

где Sпр – крутизна вольт-амперной характеристики в режиме преобразования, мА/В

Ск – проходная емкость транзистора, пФ

f'max – расширенная максимальная рабочая частота транзистора, МГц

Устойчивый коэффициент усиления УПЧ

(41)

где S – крутизна вольт-амперной характеристики, мА/В

Ск – проходная емкость транзистора, пФ

fпр – промежуточная частота, МГц

Определение числа каскадов высокочастотной части приемника

Составим структурную схему ВЧ части приемника, состоящую из обязательных элементов и выберем вероятные коэффициенты усиления каскадов, имея ввиду, что должно соблюдаться соотношение:

Квер < Куст.

где Квер- вероятный коэффициент усиления каскадов.

Куст - устойчивый коэффициент усиления каскадов.

Тогда для высокочастотной части приемника

Квер= Кпр* КУПЧ (42)

где Кпр - коэффициент усиления преобразователя частоты

Купч - коэффициент усиления УПЧ

Квер=10*30=300 < К'н

Добавим один каскад УПЧ. Первый каскад УПЧ берем апериодический, второй каскад – широкополосный.

Квер= Кпр* Купч* КАПЧ * КАПЧ * КШПЧ (43)

где Кпр - коэффициент усиления преобразователя частоты

КАПЧ - коэффициент усиления апериодического УПЧ

КШПЧ - коэффициент усиления широкополосного УПЧ

Квер=10*30*30 = 9000

Условие Квер > К'н, (9000 >7110) выполняется.

2.2 Эскизный расчет низкочастотной части приемника

Выбор схемы детектора и определение напряжения на выходе детектора

Выбираем схему последовательного диодного детектора с енной нагрузкой, так как она обладает лучшей фильтрацией напряжения промежуточной частоты и большим входным сопротивлением по сравнению с параллельной.

Выбираем диод Д2А, у которого S=50 мА/В. По графику (Рисунок 3) при Rd*S=4,7*50=235, определяем коэффициент передачи детектора, Кд=0,93

Рисунок 5. – График коэффициента передачи детектора.

Определяем напряжение на выходе детектора

(44)

Ud – напряжение подаваемое на вход детектора, В

Эскизный расчет усилителя звуковой частоты

а) Выбор типа схемы и транзисторов для выходного каскада.

При заданной мощности Рвых=1,5Вт, выбираем двухтактный трансформаторный выходной каскад, работающий в режиме АВ.

Выходная мощность, приходящаяся на один транзистор:

(45)

Рассеиваемая на коллекторе мощность:

(46)

где ε – коэффициент использования коллекторного напряжения. Принимаем ε = 0,9

– КПД выходного трансформатора. Принимаем =0,8.

Выбираем транзистор ГТ 402 Б. Его параметры:

Pк доп=600 мВт Uк доп=25 В

Iк доп=500 мА β=60-150

б) Для предварительных каскадов УЗЧ выбираем транзистор МП21Е, у которого β=30.

в) Расчет усилителя мощности.

Амплитуда тока коллектора обеспечивающая заданную выходную мощность оконечного каскада

(47)

где Uк – напряжение на коллекторе транзистора, В

Принимаем

Uк=0,4*25=10 В

Условие Iтк < Iк доп =500 мА выполняется.

Амплитуда тока базы оконечного каскада

(48)

г) Определение требуемого предварительного усиления и числа предварительных каскадов.

Ток базы первого каскада

(49)

Требуемое усиление по току предварительного УЗЧ

(50)

С учетом разброса параметров

(51)

Необходимое число каскадов предварительного УЗЧ

(52)

Рисунок 6. – Структурная схема приёмника.

3. Выбор и обоснование схемы электрической принципиальной

Входная цепь:

Входной цепью принято называть электрическое устройство, включаемое между антенной и входом первого каскада. Входная цепь обеспечивает связь антенны с первым каскадом приёмника и предварительную фильтрацию полезного сигнала от различных помех.

Входные цепи классифицируют по виду колебательной системы, настроенной на частоту принимаемого сигнала и по виду связи этой системы с антенной.

В качестве колебательной системы применяют как одноконтурные, так и многоконтурные системы, но наибольшее распространение получила входная цепь с одиночным контуром.