Расчет радиоприемника КВ диапазона

Расчет параметров транзистора на разной частоте сигнала, а также в режиме преобразования. Выбор числа поддиапазонов и параметров избирательной системы тракта. Определение числа каскадов тракта радиочастоты приемника, распределение усиления по каскадам.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 27.07.2012
Размер файла 96,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный профессионально-технический колледж электротехники»

Специальность: 2-390231 «Техническая эксплуатация радиоэлектронных средств»

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по предмету «Радиоприемные устройства»

Расчет радиоприемника КВ диапазона

Выполнил: А.А. Микитюк

Проверил: Д.В. Пилипейко

Гомель 2007

Содержание

Введение

1. Анализ исходных данных

2. Выбор транзисторов высокочастотной части

2.1 Выбор типа транзистора

2.2 Расчет параметров транзистора на максимальной частоте сигнала

2.3 Расчет параметров транзистора на промежуточной частоте сигнала

2.4 Расчет параметров транзистора в режиме преобразования

3. Предварительный расчет

3.1 Выбор числа поддиапазонов

3.2 Выбор параметров избирательной системы тракта сигнальной частоты

3.3 Распределение частотных искажений по частям и трактам приёмника

3.4 Выбор избирательной системы тракта промежуточной частоты

3.5 Определение числа каскадов тракта радиочастоты приёмника и распределение усиления по каскадам

3.6 Выбор и обоснование структурной схемы УЗЧ

Литература

Введение

Курсовой проект является завершающим этапом изучения дисциплины «Радиоэлектронные устройства» и имеет цель систематизации, закрепления и расширения теоретических знаний по расчету и проектированию радиоэлектронных устройств, развития навыков самостоятельной работы при решении разрабатываемых проблем и вопросов; углубление навыков работы с литературой.

Проектирование приемника осуществляют по техническим условиям, в которых отражены его основные показатели. Однако в технических условиях отсутствует ряд требований, относящихся к отдельным каскадам и цепям приемника. Эти дополнительные требования можно получить на основе представленного расчета, которому должен предшествовать выбор транзисторов.

Предварительный расчет носит ориентировочный характер и позволяет получить представление о схеме радиоприемного устройства, в нем выбирают и обеспечивают число каскадов, а также определяют ряд исходных данных, необходимых для электрического расчета отдельных каскадов и цепей.

Выполнение курсового проекта несет практическую и познавательную ценность и является одним из этапов совершенствования имеющихся знаний по специальности.

1. Анализ исходных данных

Исходные данные на проектирование включают следующие основные требования:

1. Проектируемый приемник предназначен для приема АМ-радиосигналов и будет использоваться в качестве стационарного устройства.

2. Проектируемое изделие имеет следующий диапазон частот fmin=12,1 МГц ; fmaх =15,6 МГц следовательно приемник относится к диапазону коротких волн, для заданного диапазона задаемся значением промежуточной частоты fпр = 1.84 МГц.

3. Согласно требованию варианта чувствительность проектируемого радиоприемника Е=4мВ/м. Так как она задана в милливольтах, то мы используем внутреннюю ферритовую антенну.

4. Избирательность по соседнему каналу задают значением ослабления сигнала соседней станции при расстройке ?f в килогерцах и для проектируемого радиоприемника Sе=34 дБ (?50). Её в основном обеспечивает избирательная система тракта ПЧ (ТПЧ), выбор которой производится на основе предварительного расчета.

5. Избирательность по зеркальному каналу проектируемого радиоприемника Se.зер.=20 дБ (?10). Её обеспечивает избирательная система тракта сигнальной частоты (ТСЧ), выбор которой производится на основе предварительного расчета.

6. Избирательность по частоте, равной промежуточной проектируемого радиоприемника Se.пч.=24 дБ (?16).Её обеспечивает избирательная система тракта сигнальной частоты (ТСЧ), выбор которой также производится на основе предварительного расчета.

7. Выходная мощность проектируемого радиоприемника Рвых = 5 Ватт. Она определяет выбор схемы УЗЧ, который производится на основе предварительного расчета.

8. Полоса частот модулирующего сигнала проектируемого радиоприемника от Fн = 50 Гц до Fв = 9400 Гц. Она определяет ширину полосы пропускания радиоприемника.

9. Частотные искажения, задаваемые коэффициентом частотных искажений М= 8 дБ (?2,5), который определяется неравномерностью частотной характеристики (кривой верности) для верхней частоты модуляции Fв. Величина М характеризует частотные искажения всех трактов радиоприемника.

2. Выбор транзисторов высокочастотной части

2.1 Выбор типа транзистора

В каскадах усиления сигнальной и промежуточной частоты, а также в преобразователях частоты наиболее часто применяют высокочастотные транзисторы следующих типов: ГТ310, КТ361, КП315, МП41 и др.

Параметры транзистора сильно зависят от частоты, поэтому при выборе конкретного типа транзистора следует руководствоваться в основном его частотными свойствами, который оценивают коэффициентом а=f0/fY12Э. Параметры транзистора практически не зависят от частоты в том случае, когда рабочая частота f0 оказывается значительно ниже граничной частоты fY12Э т. е. Однако коэффициент а может превышать указанное значение и даже находится в пределах 1,5- 3,0. При этом коэффициент усиления каскада из-за снижения проводимости прямой передачи Y21 уменьшается не более чем в два раза.

Для выбора типа транзистора и определения необходимых для расчета Y- параметров используют следующие параметры, приводимые в справочниках:

h21э - коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ;

Рh21эР- модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте fиз (fиз - частота измерения);

Ск - емкость коллекторного перехода;

фк - постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте

rб' - сопротивление базы

Для проектируемого приемника выбираем транзистор типа КТ368 со следующими параметрами:

h21э = 50 ч 300;

h11б = 6 Ом;

h22б = 5 мкСм;

Ск = 1,7 пФ;

фк = 15 пс;

fy21Э = 900 МГц;

fиз = 15 МГц;

Uк = 9 В;

Iк = 30 mA.

Так как и в справочнике не указан то произведем их расчет по формулам

= фк / Ск = 8,8 Ом

Так как полученное произведение больше чем максимальная частота диапазона то транзистор выбран правильно

2.2 Расчет параметров транзистора на максимальной частоте сигнала

Рассчитываем активные и реактивные составляющие параметров биполярного транзистора на максимальной частоте сигнала по формулам, в которых помимо параметров, задаваемых в справочниках, используются следующие коэффициенты:

где: граничная частота коэффициента передачи тока.

Активная составляющая входной полной проводимости

Т. к. условие выбора транзистора выполняется, т. е. в расчётных формулах сумму () полагаем равной единице.

Активная составляющая выходной полной проводимости

где

Полная проводимость прямой передачи

Модуль полной проводимости прямой передачи

Выходная ёмкость

Полная проводимость обратной передачи

Ёмкость обратной передачи

2.3 Расчет параметров транзистора на промежуточной частоте сигнала

Рассчитываем активные и реактивные составляющие параметров биполярного транзистора на промежуточной частоте по формулам, в которых помимо параметров, задаваемых в справочниках, используются следующие коэффициенты:

где:

Активная составляющая входной полной проводимости

Так как. условие выбора транзистора выполняется, т. е. в расчётных формулах сумму () полагаем равной единице.

Активная составляющая выходной полной проводимости

Полная проводимость прямой передачи

Модуль полной проводимости прямой передачи

Выходная ёмкость

Полная проводимость обратной передачи

Ёмкость обратной передачи

2.4 Расчет параметров транзистора в режиме преобразования

Модуль полной проводимости прямой передачи

Активная составляющая входной полной проводимости

Емкость обратной передачи

Активная составляющая выходной полной проводимости

Выходная емкость

3. Предварительный расчет

3.1 Выбор числа поддиапазонов

транзистор каскад радиочастота приемник

Коэффициент диапазона Кд (или поддиапазона Кпд) характеризуется отношением граничных частот диапазона или поддиапазона:

Так как значение находится в пределах 1,01 - 3,то диапазон не будет разбиваться на поддиапазоны

3.2 Выбор параметров избирательной системы тракта сигнальной частоты

Добротность контуров ТСЧ следует рассчитать так, чтобы одновременно удовлетворить двум условиям: обеспечить избирательность по зеркальному каналу Seзер и пропустить полосу не уже 2?Fтсч.

n - количество поддиапазонов. Выбираем его равным единице n = 1

Таким образом, значение QЭ находят

а) из условия обеспечения избирательности по зеркальному каналу: для диапазона КВ

б) из условия обеспечения полосы пропускания . Полоса пропускания ТСЧ превышает заданную полосу приёмника .

,

где,

- допустимая неточность сопряжения настроек контуров, которая для КВ диапазона выбирают в пределах 10 - 20 кГц, возьмем =12000 Гц.

Возможное отклонение частоты гетеродина

Добротность QЭП по условию обеспечения полосы можно найти из уравнения резонансной кривой.

Для диапазона КВ - Мк = 0,9 - 0,95 где Мк=0,9.

Искомое значение добротности находится из условия

107>50>18,2

Эквивалентная добротность Qэ:

В транзисторном приемнике контур шунтируется малым входным сопротивлением транзистора, в результате чего собственная (конструктивная) добротность контура Q уменьшается.

Значение добротности на минимальной частоте Qэ(min) по формуле

где:

Эквивалентное затухание контура на минимальной частоте собственное затухание контура:

Эквивалентное затухание на максимальной частоте

После определения Qэ(min) окончательно проверяют условие (а), так чтобы

107 > 56 50 > 47

Проверяют также возможность реализации заданной избирательности по зеркальному каналу на максимальной и минимальной частотах для полученных значений Qэ(max) и Qэ(min) по формуле :

- на минимальной частоте

- на максимальной частоте

Так как полученное значение в дБ превышают исходные, то расчет произведен верно.

С помощью параметров уже рассчитанной избирательной системы ТСЧ можно вычислить избирательность тракта по соседнему каналу SeТСЧ и фактически вносимые частотные искажения МТСЧ на заданной полосе пропускания приемника 2?F:

Так как проектируемый приёмник относится к диапазону КВ, то и можно не рассчитывать а принять равной единице.

Проверим избирательность Sепр по частоте, равной промежуточной

Так как полученное значение Seпр оказалось больше заданного, то во входной цепи не ставится фильтр-пробка и его расчеты не нужны.

3.3 Распределение частотных искажений по частям и трактам приёмника

Частотные искажения в низкочастотной части приёмника задаются из расчёта от 0 до 6 дБ.

Коэффициент частотных искажений в высокочастотной части (ВЧ)

Так как коэффициент частотных искажений ТСЧ , получим частотные искажения ТПЧ в децибелах,

В приёмниках с полосой пропускания , содержащих ФСС, частотные искажения от 5 до 7 .

3.4 Выбор избирательной системы тракта промежуточной частоты

Избирательная система ТПЧ обеспечивает избирательность приемника по соседнему каналу и вместе с ТСЧ формирует резонансную характеристику приемника.

Расчётная избирательность:

3.5 Определение числа каскадов тракта радиочастоты приёмника и распределение усиления по каскадам

Необходимый коэффициент усиления тракта радиочастоты с 1,5 - 2-кратным запасом, учитывающим разброс параметров транзистора, для приёмника с ферритовой антенной равен

Uвх=Е•hдmin•Qэ(max)вх= =0,0002

где Uвх - амплитуда напряжения сигнала на входе первого транзистора; т. е. напряжение, снимаемое с контура входной цепи с ферритовой антенной;

Е - напряженность поля в месте приема; где Е = 4мВ/м

hдmin - минимальная действующая высота ферритовой антенны; где hдmin =0,01

Qэ(max) - наименьшее значение эквивалентной добротности входного контура на максимальной высоте fmax; где Qэ(max) = 50

свх - выбрать от 0,1 до 0,2 - коэффициент включения входного контура в цепь транзистора первого каскада; где свх = 0,1

- амплитуда несущей частоты на входе детектора

Ожидаемый коэффициент усиления тракта радиочастоты коэффициентами усиления отдельных его частей при ферритовой антенне равен;

Так как полученное значение больше требуемого, то расчет произведен верно.

3.6 Выбор и обоснование структурной схемы УЗЧ

Выбираем схему выходного каскада исходя из исходя из заданной выходной мощности . Так как то принимаем двухтактную схему в классах В и АВ на мощных транзисторах.

Выбираем транзисторы выходного каскада исходя из условий допустимой мощности рассеивания на коллекторе . Т. к. то:

где - выходная мощность транзистора

- КПД выходного трансформатора (0,7 - 0,8),где ;

- коэффициент использования коллекторного напряжения (0,8 - 0,95), где .

Определяем коэффициент усиления мощности УЗЧ.

где - мощность сигнала НЧ,

Рассчитываем коэффициент усиления мощности и число каскадов n предварительного усиления

где - коэффициент усиления мощности выходного каскада,

Полученное значение позволяет ориентировочно определять число каскадов n, полагая, что один каскад в схеме с общим эмиттером обеспечивает коэффициент усиления мощности не менее 30 - 100. принимаем равным 37, то количество каскадов n = 3

==

Так как полученное значение больше требуемого то расчет произведен верно.

Литература

1. Баркан В.Ф., Жданов В.К. Радиоприемные устройства. М.Ж..: Сов. Радио, 1978.

2. Боровик С.С., Бродский М.А. Ремонт и регулировка БРЭА. Мн.: Высш. Шк., 1989.

3. Бобров Н.В. Радиоприемные устройства. М.: Энергия, 1976.

4. ГОСТ 2. 195-95. Текстовые документы.

5. ГОСТ 2. 710-84. ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.

6. ГОСТ 2. 710-75. ЕСКД. Правила выполнения электрических схем.

7. ГОСТ 2. 710-81. ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах.

8. Справочник конструктора РЭА: Компоненты, механизмы, надежность / под ред. Р.Г. Варламова. - М.: Радио и связь, 1985.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Разработка радиопередающего устройства. Выбор промежуточной частоты, число поддиапазонов. Параметры избирательной системы тракта радиочастоты. Число каскадов тракта радиочастоты и определение усилителя по каскадам. Расчет энергетического режима.

    курсовая работа [934,2 K], добавлен 19.12.2012

  • Состав структурной схемы приёмника. Определение уровня входного сигнала, числа поддиапазонов, полосы пропускания, коэффициента шума, параметров избирательных систем тракта радиочастоты. Разработка тракта усиления промежуточной частоты изображения и звука.

    курсовая работа [815,7 K], добавлен 30.10.2013

  • Выбор и обоснование выбора структурной схемы приемника. Выбор числа поддиапазонов. Выбор значения промежуточной частоты. Параметры избирательной системы токов высокой частоты. Распределение частотных искажений по трактам. Определение числа каскадов.

    курсовая работа [621,9 K], добавлен 27.05.2014

  • Распределение частотных и нелинейных искажений в тракте супергетеродинного радиоприемника. Выбор параметров избирательной системы тракта радиочастоты и промежуточной частоты. Схема детектора. Выбор усилительного элемента для радиотракта, схемы АРУ.

    курсовая работа [315,1 K], добавлен 13.03.2012

  • Требования, предъявляемые к приемнику. Расчет полосы пропускания общего радиотракта. Выбор числа преобразований частоты. Расчет числа каскадов высокочастотного тракта. Определение требуемого усиления до детектора и частот гетеродинов. Расчет УПЧ-1.

    курсовая работа [327,6 K], добавлен 16.06.2019

  • Структурная схема приемника. Расчет полосы пропускания приемника. Выбор промежуточной частоты и транзистора для входного каскада УВЧ. Расчет реальной чувствительности, коэффициента усиления детекторного тракта, параметров высокочастотной части приемника.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.11.2013

  • Расчет каскадов и цепей радиоприемника длинноволнового диапазона с определением их числа и коэффициентов усиления. Анализ и выбор типов транзисторов для данных каскадов. Составление электрической принципиальной схемы для указанного радиоприемника.

    курсовая работа [881,4 K], добавлен 17.12.2012

  • Определение числа поддиапазонов. Поверочный расчёт чувствительности приёмника. Выбор промежуточной частоты и структурной схемы приёмника. Расчёт общего коэффициента усиления линейного тракта и разбивка его по каскадам. Выбор смесителя и гетеродина.

    дипломная работа [442,6 K], добавлен 10.07.2012

  • Выбор и расчет блок-схемы приемника, полосы пропускания, промежуточной частоты. Выбор числа контуров преселектора. Определение необходимого числа каскадов усиления. Расчет детектора АМ диапазона, усилителя звуковой и промежуточной частоты, гетеродина.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.02.2012

  • Определение числа поддиапазонов, выбор схемы входной цепи и детектора. Распределение частотных и нелинейных искажений по каскадам устройства связи (приемника). Расчёт структурной схемы усилителя звуковой частот и автоматической регулировки усиления.

    курсовая работа [769,0 K], добавлен 20.09.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.