Вход

Приемник радиовещательный КВ диапазона

Курсовая работа по радиоэлектронике
Дата добавления: 21 апреля 2010
Язык курсовой: Русский
Word, rtf, 3.1 Мб (архив zip, 662 кб)
Курсовую можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Федеральное агенство по образованию Российской Федерации ГОУ СПО ЕРТТ им А. С. Попова Приемник радиовещательный КВ диапазона. Пояснительная записка к курсовому проекту по предмету «Радиоприёмные устройства» РТ 2.021 018 ПЗ Нормоконтролёр: Руководитель: Сайфуллина Г.Г. Сайфуллина Г.Г. Разработал: Мухин А.А. Исходные данные: 1. Диапазон частот: fmin [МГц] = 0,1 fmax [МГц] = 0,5 2. Диапазон звуковых частот: Fmin [кГц] = 140 Fmax [кГц] = 3k 3. Чувствительность: Ea [мкВ/м] = 3 mV / m 4. Избирательность по соседнему каналу: Se ск [дВ] = 31 5. Избирательность по зеркальному каналу: S езк [дВ] = 30 6. Избирательность на f пр = 465кГц: S епр [дВ] = 19 7. Допустимый уход частоты гетеродина: 2 f г [кГц] = 1,5 8. Допустимая неточность сопряжения входного контура и контура гетеродина: 2 f с [кГц] = 1,0 9. Частотные искажения: М [дВ] = 9,5 10. Выходная мощность: Рвых [Вт] = 3,5 Содержание: Введение 1. Выбор и обоснование схемы электрической структурной 2. Эскизный расчёт 2.1 Эскизный расчёт высокочастотной части приемника 2.2 Эскизный расчёт низкочастотной части приемника 3. Выбор и обоснование схемы электрической принципиальной 4. Электрический расчет 4.1 Расчёт детектора 4.2 Расчёт первого каскада УЗЧ 5. Список литературы Приложение. Введение Изобретение радиосвязи великим русским ученым А.С. Поповым в 1895 г. – одно из величайших открытий науки и техники. В 1864 г. английский физик Максвелл теоретически доказал существование электромагнитных волн, предсказанное еще Фарадеем, а в 1888 г. немецкий ученый Герц экспериментально доказал существование этих волн. Опыт Герца состоял в том, что с помощью катушки Румкорфа в пространстве создавались слабые электромагнитные волны, воспринимаемые тут же расположенным «резонатором». Слабая искра в резонаторе свидетельствовала о приеме высокочастотных электромагнитных колебаний. Казалось, что принцип связи без проводов уже найден, стоит лишь увеличить мощность передающего устройства. Именно по этому пути и шли ученые, которые хотели использовать волны Герца для связи без проводов. Однако это не привело к существенным результатам. Другим путем пошел А. С. Попов, обратив основное внимание на отыскание возможностей приема очень слабых сигналов, т.е. на повышение чувствительности приемника. 7 мая 1895 г. А.С. Попов на заседании Физического отделения Русского физико-химического общества в Петербурге демонстрировал прибор, принимающий электромагнитные колебания. Этот прибор был первым в мире радиоприемным устройством; к нему было добавлено регистрирующее устройство и создан грозоотметчик. Радиоприемное устройство Попова отличалось от приемных устройств предшествующих исследователей (Герца, Лоджа) двумя особенностями: наличием антенны и использованием усиления принятого сигнала. В дальнейшем Попов значительно повысил чувствительность своего приемника, введя в схему своего радиоприемника колебательный контур, настраиваемый в резонанс с частотой электромагнитных колебаний. В 1904 г. английский ученый Флеминг изобрел двухэлектродную лампу (диод), а в 1906 г. Ли де Форест ввел в нее третий электрод – управляющую сетку. Электронная лампа вызвала большие изменения в технике радиосвязи. Дальнейшее развитие техники радиоприема было связано с усовершенствованием электронных ламп. С 1918 г. стали применять так называемую регенеративную схему, которая позволила значительно повысить чувствительность и избирательность радиоприемников. В 1918 г. Армстронг получил патент на схему супергетеродинного приемника. В начале 30-х годов были созданы многосеточные лампы, в связи, с чем супергетеродинные схемы становятся основными для большинства выпускаемых радиоприемников. В 60-е годы началось освоение инфракрасного и оптического диапазонов волн. Развитие радиолокационной техники привело к разработке новых методов усиления слабых электрических колебаний. Были созданы малошумящие усилители СВЧ с использованием ламп бегущей волны, молекулярные и параметрические усилители, усилители на туннельных диодах. Развитие полупроводниковой электроники привело к новому направлению в разработке методов и устройств приема и обработки информации – микроэлектронике. Успехи в развитии современной микроэлектроники позволяют значительно улучшить основные параметры радиоприемников. Замена целых функциональных узлов и блоков радиоприемника интегральными микросхемами, замена конденсаторов переменной емкости или варикапными матрицами позволяют использовать новые методы конструирования радиоприемников, как-то: синтез частот, бесшумная настройка, автоматическая регулировка полосы пропускания при изменении уровня входных сигналов, программное управление приемником и т.д. Современная технология производства радиоэлектронной аппаратуры, принципиально новые схемные решения, реализация которых стала возможной на ее основе, так как количество элементов и сложность схем при использовании интегральных микросхем перестали быть ограничивающими факторами, позволили резко повысить качественные показатели всех видов радиоприемных устройств. Современные радиоприемные устройства обеспечивают надежную связь с космическими станциями, работают в системах спутниковой связи, в многотысячекилометровых радиорелейных линиях. Судовождение, авиация немыслимы сегодня без совершенных радиолокационных станций. Современная научно-техническая революция находит свое яркое выражение в бурном развитии радиотехники, в частности техники радиоприемных устройств. В настоящее время широко распространились приемники супергетеродинного типа, так как их применение дало более качественный и стабильный прием. В связи с широким применением интегральных микросхем габариты приемников уменьшаются до немыслимо малых размеров. В данном курсовом проекте будет рассмотрен радиоприемник супергетеродинного типа коротковолнового диапазона. Раздел 1: Обоснование схемы электрической структурной. По принципу усиления принимаемого сигнала радиовещательные приемники разделяются на: приемники прямого усиления, в которых происходит непосредственное усиление сигнала, и приемники супергетеродинного типа, в которых основное усиление и преобразование сигнала происходит на промежуточной частоте, получается в результате преобразования частоты принимаемого сигнала. В состав приемника прямого усиления входят такие блоки как: входная цепь, которая выделяет требуемый сигнал из спектра частот для дальнейшего преобразования и усиления, принятый антенной, усилитель радиочастоты (УРЧ), усиливающий полезный сигнал поступивший из входной цепи, детектор, преобразует модулированное колебание высокой частоты в колебания низкой частоты, усилитель низкой частоты (УНЧ) – усиливает колебания низкой (звуковой) частоты до заданного уровня выходной мощности, нагрузка и блок питания. Рисунок 1. – Структурная схема приёмника прямого усиления. Но у приемника прямого усиления есть один существенный недостаток, это то, что он не может обеспечить хорошую избирательность и высокую чувствительность. В приемнике супергетеродинного типа за счет преобразования частоты принимаемого сигнала существенно снижаются «паразитные» обратные связи и повышается устойчивость. Рисунок 2. – Структурная схема супергетеродинного приёмника. Входная цепь, усилитель высокой частоты (может отсутствовать), детектор и усилитель низкой частоты работают по тому же принципу, как в приёмнике прямого усиления. Преобразователь частоты состоит из смесителя и гетеродина. Гетеродин вырабатывает вспомогательную частоту, а преобразование происходит непосредственно в смесителе: при попадании сигнала на нелинейный участок характеристики, образуются новые частоты, для выделения одной, нужной частоты, в нагрузку смесителя ставят избирательную систему, настроенную на нужную частоту, она называется промежуточной. Усилитель промежуточной частоты обеспечивает требуемое усиление сигнала до уровня , необходимого для качественной работы детектора. Использование усилителя промежуточной частоты позволяет достичь высокую избирательность и более равномерное усиление по всей полосе пропускания. Схема приемника супергетеродинного типа является более распространенной в радиоприемных устройствах, потому что она позволяет достичь не только высокой избирательности и чувствительности, а также достаточно высокие другие показатели. Но существуют некоторые недостатки: сложная схема, а значит низкая надежность, существует возможность появления «фона» - сигнала соседних станций. Раздел 2: Эскизный расчет. 2.1 Эскизный расчет высокочастотной части приемника . 2.1.1 Производим выбор транзистора для высокочастотной части приемника. а) Выберем транзистор П423, у которого f гр.=100 МГц fmax 0,1 f гр. (1) Данные транзистора П423 h 11б =38 Ом h 21э =15-250 h 22б =5 мкСм С к =10 пФ Т б С к =500*10 -6 с б) Определяем остальные параметры. По формуле (2) где S – крутизна вольтамперной характеристики, мА/В h 11 б – входное сопротивление транзистора в схеме ОБ, Ом Так как в справочнике даны h – параметры для схемы с ОБ, то воспользуемся формулами перевода: h 11э =h 11б *h 21э (3) Принимаем h 21э =120 h 11э =38*120=4560 Ом По формуле (4) где r б Ск – постоянная времени цепи обратной связи коллектора, пс Ск – проходная емкость транзистора, пФ Ом По формуле (5) где а – коэффициент частотного использования транзистора fmax – максимальная частота на которой будет работать транзистор, Гц f гр – граничная частота работы транзистора, Гц в) произведём перевод из h -параметров транзистора в Y -параметры. По формуле (6) где g 11 – входная проводимость , См По формуле (7) где g 22 – выходная проводимость , мкСм Для транзисторов, работающих в режиме преобразования: (8) (9) (10) 2.1.2 Расширяем заданный рабочий диапазон частот по формулам (11) (12) где - максимальная частота рабочего диапазона. - минимальная частота рабочего диапазона. максимальная расширенная частота рабочего диапазона. минимальная расширенная частота рабочего диапазона 2.1.3 . Определяем эквивалентную добротность контуров переселектора и необходимость применения УРЧ. а) Минимальная эквивалентная добротность контура Q эи, обеспечивающая заданную избирательность по ЗК при применении в переселекторе одного колебательного контура по формуле. (13) где S езк – заданная избирательность по зеркальному каналу из задания d зк= S езк=30дБ=31,6раз для расчётов по формуле (13) используем S езк в разах. - максимальная расширенная частота рабочего диапазона. - частота зеркального канала определим по формуле. (14) (14) Расчет Q эп не производим, так как частотные искажения в диапазоне КВ отсутствуют, М=0. Эффективную добротность контуров переселектора определим из условия Q э =(1,1 – 1,2)* Q зк (15) Q э =1,1*92,94=102,23 Необходимость применения УРЧ определяем исходя из того, что оди колебательный контур в диапазоне КВ обеспечивает избирательность по зеркальному каналу (ЗК) в пределах 18 – 20 дБ б) Определяем конструктивную добротность контура Q к (16) где Q к – конструктивная добротность контура ш – коэффициент шунтирования контура, учитывающий шунтирующее действие входного сопротивления транзистора. Ш= 0,6 Q к Q ’ к 170 180 следовательно УРЧ не нужен Q э = Q э ( max ) =102.23 в) Определяем значение добротности на минимальной частоте по формуле: (17) где Q э( min ) – добротность на минимальной частоте d э( min ) – затухание на минимальной частоте и определяется по формуле: (18) где d – затухание контура, определяется по формуле: (19) d э( max ) определяется по формуле: (20) 2.1.4. Проверяем избирательность на частоте равной промежуточной. (21) где Se пр – избирательность по частоте равной промежуточной, дБ f пр – промежуточная частота, МГц f 0 – крайняя частота диапазона наиболее близкая к промежуточной, кГц n=1 больше заданного, значит в применении запирающего или пропускающего фильтра, нет необходимости. 2.1.5. Распределение между трактами приемника частотных искажений. В диапазоне КВ частотные искажения на один контур преселектора принимаем Мсч=9,5 дБ Частотные искажения низкочастотной части приемника принимаем Мнч=3 дБ Тогда частотные искажения тракта ПЧ: (22) МПЧ =9,5
© Рефератбанк, 2002 - 2017