Расчет смесительной части ПЧ.

 

Определяем коэффициенты включения фильтра:

m1= √R22/R = √110/20 = 2,35

m2= √Rвх2/R = √200/20 = 3,11

 

Т.к. m1>1, то примем значение m1=1 и установим на вход ФСС дополнительный шунтирующий резистор Rш = (R*R22)/(R22 – R) = (20*110)/(110-20)=24 Ом.

 

Ёмкости звеньев фильтра

 

С1 = 159/ f пр*R = 159/0,465*20=17 пф

С2 = (318*10³ / Пр*R) – 2*С1 = (318*10³ /22,9*20) – 2*17 = 0,69*10³- 34 ≈ 656 пф

С3 = 0,5*С2 – m1²*C22 = 0.5*656 – 11,8*5,5 = 328 – 64,9 ≈ 263 пф

С4 = 0,5*С2 – m2²*Cвх = 345 – 250 = 78 пф

 

Индуктивность звеньев фильтра

 

L1 = Пр*R / 4*π* f пр² = 22,9*20 / 4*3,14*0,465² = 458 / 2,72 = 168,4 мкГн

L2 = 2*L1 = 168,4*2 = 336,8 мкГн

 

4.4. Расчёт схемы гетеродина.

Расчёт смесительной части:

 

4.1. Определяем параметры транзистора в режиме преобразования частоты.

Sпр = 0,3*S = 0.3*26 = 8 ма/в

Rвх пр = 2*R11 = 2*3,8 = 7,6 кОм

Rвых пр = 2*R22 = 2*110 = 220 кОм

Свых = С22 = 11,8 пф Свх = С11=25,8 пф

4.2. Коэффициент шунтирования контура ψу = 0,91

4.3. Определяем конструктивное и эквивалентные затухания широкополосного контура:

δк = ψ / Qэ = 0,91 / 18 = 0,0505

δэ = 1 / Qэш = 1 / 18 = 0,0556

4.4. Определяем характеристическое сопротивление контура

ρ = 0,5*Rвых пр *(δэ – δк) = 0,5*220*(0,0051) = 0,561 кОм

4.5. Определяем коэффициент включения контура со стороны фильтра

m2 ≈ 1

4.6. Эквивалентная ёмкость схемы

Сэ = 159/0,465*0,561 = 611,5 пф

4.7. Ёмкость контура

С2 = Сэ – Свых пр = 611,5 – 11,8 = 599,7 ≈ 600 пф

4.8. Определяем действительную эквивалентную ёмкость схемы:

С’э = С2 + Свых пр = 600 + 11,8 = 611,8 =612 пф

4.9. Индуктивность контура:

L4 = (2,53*10⁴)/(0,465²*612) = 25300/132 = 192 мкГн

4.10. Действительное характеристическое сопротивление контура:

ρ’ = 159/0,465*С’э = 159 / 0,465*612 = 159/284,58 = 0,558 кОм

4.11. Резонансный коэффициент преобразователя:

Ко = (8*0,558*18*0,1) / 4 = 2

4.12. Индуктивность катушки связи с фильтром, приняв kсв = 0,4:

L5 = L4*(m2²/ k²св) = 192*(0,01/0,16) = 12 мкГн

 

Расчёт гетеродинной части.

 

4.13. Частоту гетеродина принимаем выше частоты сигнала.

fср = (f’мах+f’min)/2 = (1605+520) / 2 = 1062,5 кГц

4.14. Эквивалентная ёмкость переменного конденсатора на fср:

Сэ ср = (Сэ мах + Сэ мин) / 2 = (5+260)/2 = 132,5 пф

4.15. Индуктивность контура гетеродина

fг ср = fср + fпр = 1,0625 + 0,465 = 1,5275 Мгц

L2 = (2,53*10⁴) / fг² ср*Сэ ср = 25300 / 2,33*132,5 = 81,9 ≈ 82 мкГн

4.16. Величину стабилизирующую эммитерный ток примем равной R7 = 1 кОм

4.17. Полное сопротивление контура гетеродина при резонансе на максимальной частоте:

R ос мах = (Qк*10³) / 2*π* f’мах* Сэ мин = 10⁵ / 6,28*1,605*5 = 2 Мом

4.18. Определяем коэффициент связи с колебательным контуром:

 

m = 0.0482

 

4.19. Определяем величины емкостей контура на максимальной частоте поддиапозона:

а) вспомогательные ёмкости:

С1 = 15 пф

С2 = (Сэ мин*(1+ kсв)) / m = 5*(1+0,4) / 0,0482 = 107,88 пф ≈ 110 пф

С3 = (Сэ мин*(1+ kсв)) / (m* kсв) = 5*(1+0,4) / 0,0482*0,4 = 26,9 пф ≈ 30 пф

С’1 = (С2*С3) / (С2+С3) = 3300/140 = 23,57 ≈ 25 пф

б) действительные ёмкости контура:

С9 = С2 – С22 = 110 – 11,8 = 98,2 пф ≈ 100 пф

С10 = С3 – С11 = 30 – 25,8 = 4,2 пф ≈ 5 пф

С11 = (С1*С’1) / (С’1-C1) = 15*25 / 25-15 = 37,5 пф

4.20 Задавшись коэффициентов связи между катушками L2 и L3, m₃ = 0,1 и kтк = 0,3 получим:

L3 = L2*m²₃ / k²тк = 82 * 0,01/0,09 = 9,11 мкГн

 

4.5. Расчёт детектора АМ сигнала.

 

Исходными данными для расчёта всех детекторов является:

- значение промежуточной частоты fпч = 465 кгц

- значения нижней и верхней частот модуляции

- допустимые амплитудные искажения на нижних и верхних частотах модуляции Мн=Мв=1,1..1,2

- входное сопротивление (R _{вх узч}) и ёмкость выбранной ИМС УЗЧ (С вх узч = 25 пф)

 

 

Определяем сопротивление нагрузки:

Rн = 2*0,3*4,6 = 2,76 кОм

Рисунок 10.

Определим значения R1 и R2 по графику на рисунке 10.

Получаем R2 = 1,4 кОм. примем как = 1,2 кОм

 

Определяем R1 = Rн – R2 = 2,76 – 1,2 = 1,56 кОм ≈ 1,5 кОм

 

 

Общее сопротивление нагрузки переменному току

Rн = R1 + (R2*Rвх н) /(R2 +Rвх н) = 1,5+0,79 = 2,3 кОм

 

Сопротивление нагрузки постоянному току:

Rн = R1+R2 = 1,5+1,2 = 2,7 кОм

 

Величина эквивалентной ёмкости шунтирующей нагрузку детектора

Сэ = (2,4*10⁵) / (4*2,7) = 14,8*10³ пф

 

Величина ёмкости С2, обеспечивающая фильтрацию на промежуточной частоте

С2 = (0,8*10³) / (fпр*R₂) = 1,43*10³ пф

принимаем С₂ = 6800 пф.

На рис.11 представлена электрическая схема возможного построения тракта УПЧ на специализированных ИМС, в которых предусмотрена АРУ УПЧ. К таким микросхемам относятся ИМС серии К157ХА2

Рисунок 11

ИМС содержит три каскада усиления сигналов и УПТ АРУ. Первые два каскада идентичны, построены на дифференциальных парах транзисторов. Между эмиттерами транзисторов встречно включены пары диодов, сопротивление которых изменяется под действием напряжения, поступающего от УПТ АРУ. При изменении регулирующего напряжения изменяется глубина обратной связи, что приводит к изменению коэффициента усиления УПЧ. Эффективность регулирования такова, что при изменении входного напряжения от 1 до 100 мВ выходное напряжение изменяется не более, чем в три раза.

Выходной нерегулируемый каскад имеет несимметричный выход 8, к которому подключается резонансная нагрузка. При подсоединении нагрузки надо следить, чтобы вывод 8 (коллектор транзистора V9) по постоянному току был соединен с корпусом.

Входное сопротивление ИМС практически равно характеристическому сопротивлению выпускаемых промышленностью ПКФ (приблизительно 3 кОм), что позволяет подсоединить ПКФ непосредственно ко входу ИМС без согласующего трансформатора или контура. Для обеспечения нормального режима работы каскада по постоянному и переменному токам выводы 2 и 3 должны быть соединены с корпусом с помощью внешних конденсаторов.

 

 

5. Заключение

В данном курсовом проекте был рассчитан линейный тракт радиовещательного приёмника супергетеродинного типа. Данный радиоприёмник однодиапозонный, с двойным преобразованием частоты. Параметры рассчитанной части РПУ удовлетворяет требованиям, изложенным в техническом задании.

Список литературы

 

1. Проектирование радиоприемных устройств/Под ред. А.П. Сиверса. – М.: Советское радио, 1976.

2. Бобров Н.В. Расчёт радиоприёмников. – М.: Радио и связь, 1981.

3. Музыка З.Н., Пустоваров В.Е., Синицкий Б.Г. Расчёт высокочастотных каскадов радиоприёмных устройств на транзисторах. – М.: Энергия, 1975.

4. Екимов В.Д., Павлов К.М. Проектирование радиоприемных устройств. – М.: Связь, 1970