Расчет коротковолнового связного супер гетеродинного приемника второго класса

Размещено на http://www.allbest.ru/

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЕ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Курсовой проект

На тему: "Расчет КВ связного супер гетеродинного приемника второго класса"

Руководитель Барманбетова А.Н.

Выполнил учащийся группы РР-31

Бейсембаева Гулим

АЛМАТЫ 2012



Задания для курсового проектирования по дисциплине "Радиоприемные устройства"

Тема: Расчет КВ связного супер гетеродинного приемника второго класса

Студент Бейсембаева Гулим " 3 " курса группы РР-31

Алматинского Государственного колледжа Энергетики и электронных технологий

Курсовой проект на указанную тему выполняется в следующем объеме:

1.	номер варианта	3
2.	Диапазон рабочих частот	1,6-3,5	МГц
3.	Тип антенны	ША
4.	Чувствительность	50	дБ
5.	Спектр частот информационного сигнала	300-3500	Гц
6.	Избирательность по зеркальному каналу Seзк	30	дБ
7.	избирательность по соседнему каналу Seck	36	дБ
8.	Частотные искажения М	13	дБ
9.	Коэффициент гармоник Кг	8	%
10.	Поток выходной мощности Рвых	1	Вт
11.	АРУ для АМ б	50	дБ
12.	АПЧ для ЧМ в	6	дБ
13.	Рассчитываемый каскад УЗЧ	ПК

I. Заданные параметры

II. Содержание пояснительной записки

Введение

Анализ задания

1.Выбор и расчет входной цепи

2.Выбор и расчет тракта ПЧ

3.Выбор и обоснование узлов принципиальной схемы

4.Описание схемы электрической принципиальной схемы

5.Расчет заданного каскада

III.Графическая часть.

1.Схема электрическая принципиальная

2.Схема электрическая структурная

Дата выдачи "___"___________2012г.

Срок окончания "___"___________2012г.

Преподаватель:_________ А.Барманбетова



Введение

Впервые радио изобрел, замечательный русский ученный Александр Степанович Попов (1859-1906). Датой изобретения считается 7 мая 1895 года.

Когда А.С.Попов выступил на заседании физического отделения Русского физико-химического общества в Петербурге с докладом "Об отношении, металических порошков к электрическим колебаниям".В докладе он сообщил об изобретенном им приборе для приема и регистрации электромагнитных волн и продемонстрировал первый в мире радиоприемник. День 7 мая вошел в историю науки как день рождение радио.

В зависимости от способа, с помощью которого происходит основное усиление, различают радиоприемники прямого усиления (без преобразования частоты) и супергетеродинные (с преобразованием частоты).

По диапазону принимаемых радиоволн классификация производится в соответствии с диапазонами, на которых работают радиоприемники.

По характеру эксплуатации различают радиоприемники стационарные и подвижных средств (космические, самолетные, автомобильные, носимые)и другие. Различают радиоприемники и по другими признакам например, по элементной базе ламповые, транзисторные, на микросхемах, или по виду питающего напряжения (сетевые и автономным питанием).



Последние 35 лет радиотехника шаг за шагом завоевывает новые, все более высокиу частоты электромагнитных колеьаний. Глубокие теоретические исследования в области электромагнитных колебаний в радиоэлектроники в 30-х годах позволили в 40-х годах перейти к практическому применинию ультрокоротких волн.

На основе достижений современной физики в настоящее время широкое развитие получила полупроводниковая электроника.

Развитие радиолакационной и, в особенности, космической техники привело к разраблтке принципиально новых методов усиления слабых электрических колебаний. Были созданы малошумящие усилители СВЧ с использованием ламп бегущей волны, квантово механические или молекулярные усилители, параметрические усилители, усилители на туннельных диодах.

Широкое примение получили в настоящее время радиорелейные линии связи и ретронсляторы, устанавливаемые на искусственных спутниках Земли.

За 75 лет, прощедшие со дня изобретения А.С.Поповым первого радиоприемника радиотехника проникла во все облати деятельности современного человека.



Анализ задания

1. Приемник какого частотного диапазона вам задан?

КВ	3,02 - 12,1 МГц
СВ	0,525 - 1,605 МГц
ДВ	0,15 - 0,408 МГц
УКВ	65,8 - 73 МГц

Ответ: Диапазоны РПУ делятся на СВ, ДВ, КВ и УКВ поддиапазоны. Мне задана частота 1,6-3,5 МГц значит мой приемник КВ диапазона.

2. Каково назначение приемника - радиовещательный или связной?

Примечание: Признаком радиовещательного приемника являются заданный спектр частот информационного сигнала: если этот спектр от 100 до 4500 Гц, то он радиовещательный (РВ) приемник с амплитудной модуляцией. Если он от 60 до 12500, то он РВ УКВ, если спектр от 300 до 3400 Гц, то он связной.

Если приемник с амплитудной модуляцией, то расстройка составляет ±5 КГц, а общая ширина полосы пропускания равна 10 КГц. Если приемник с частотной модуляцией, то механическая девиация частоты ±50 КГц, расстройка соответствующая соседнему каналу составляет 200КГц.

Ответ: Поскольку спектр частот информационного сигнала соответствует 300 - 3500, то мой приемник радиовещательный.

3. Надо определить тип приемника стационарный или переносной?

Примечание: Если задана мощность 0,5 Вт, то приемник стационарный, а если меньше 0,5 Вт, то он переносной.

Ответ: Мощность моего приемника составляет 2 Вт, значит мой приемник стационарный.

4. Надо определить вид модуляции, с которой работает приемник.

Примечание: СВ, ДВ, КВ - амплитудный

УКВ - частотный.

Ответ: Так как заданный мне приемник КВ диапазона, то мой приемник работает с амплитудной модуляцией. Расстройка составляет ±5 кГц, и ширина полосы пропускания равно 10 кГц.

5. Определить к какому классу относится ваш приемник?

Ответ: Заданная мне реальная чувствительность со входа внешней антенны диапазонах КВ 50 МкВ, то мой приемник относится ко II классу стационарного типа, так как избирательность при расстройке ±10 Кгц в диапазонах КВ составляет Se ck -36 Дб, то мой приемник высшего класса стационарного типа. Действия АРУ на частоте 1,6 - 3,5 Мгц: если измерения напряжения на входе в диапазонах КВ то б - 50 дб, то мой приемник высшего класса переносного типа. Если измерения напряжения на выходе в диапазоне КВ составляет в -6 дб, то мой приемник высшего класса переносного типа. Вывод: Темой моего курсового проекта является "Расчет КВ связного супер гетеродинного приемника высшего класса".



1. Расчет контура входной цепи

Определить коэффициент перекрытия по диапазону?

Задать емкость конденсатора настройки . Для этого выбираем конденсатор из справочника.

Я выбрала конденсатор КП 1-4

Определить емкость схемы?

т.к. значит, формула преобразуется

КВ	1?3	4?6	Скат =1 Смонт = 4

Находим среднюю емкость подстрочного конденсатора.



Рассчитываем эквивалентные емкости схемы.

Определить индуктивность контурной катушки.

Собственную добротность контура можно выбрать

КВ=100-200(Q)

2. Схема входной цепи с емкостной связью



Наиболее выгодная схема; где связь со входом первого каскада емкостная, что повышает равномерность коэффициента передачи.

Выбирается емкость связи

Вычисляется емкость, вносимая антенной в контур

Определяется средняя частота диапазона

Находится эквивалентная емкость контура с учетом влияния антенны на трех диапазона.

Вычисляется коэффициент подключения входа первого транзистора к контуру на min частоте диапазона



где

я выбираю ,

Определяется значение емкости связи

Необходимо вычислить три значения и на основе этого выбрать стандартный конденсатор .

Находим характеристику сопротивления входного контура на трех частотах диапазона:

Определяем фактические эквивалентные затухания и добротность входного контура, пренебрегая из за малости потерями, вносимыми цепью антенн и контур



Если указанные неравенства не выполняются, то надо выбрать другую собственную добротность контура или поменять транзистор.

Вычисляется коэффициент передачи в трех точках диапазона и строится график по этим расчетам.



3. Выбор и расчет тракта промежуточной частоты

В транзисторных приемниках для обеспечения изберательности по соседним каналам применяются пъезокерамические транзисторы. Основными элементами ПКФ является пьезорезонатор необходимая селекция обеспечивает соединенными пьезорезонаторов по Т- образной схеме. Фильтр ФП1П-0,23 средняя частота полосы пропускания 465±2кГц, а величина полосы пропускания 8,5±2кГц, селективность при расстройке 2,6кГц , вносимое затухания в полосе пропускания 9,5дБ. Нагрузочная сопротивление 2коМ, R_{выходной}=3кОм R_вых=2кОм.

Схема изберательной системы тракта промежуточной частоты

Выбор преобразователя и расчет контура гетеродина



Выбор избирательной системы тракта ПЧ

Находим частоту гетеродина:

Находим индуктивность контура гетеродина:

Выбор схемы преобразования расчет контура гетеродина. Определяем частоты точного сопряжения.



Находим вспомогательные элементы:

Вычисляем емкости конденсаторов сопряжения:

Находим индуктивность контура

Распределение частотных и нелинейных искажений

Диапазон	ВИ МВ	УРЧ широкополосный	ФСИ	Каскад УПЧ
КВ декаметровый	0	2	3-4	2-3



4. Вычисление промежуточных усилителей

Определяем коэффициент усиления линейной части приемника:

Берем коэффициент усиления приемного каскада;

Определяем до усилителя промежуточной частоты:

определяем точный объем каскадаУПЧ:

Определяем величину напряжения на выходе детектора, т.е вычисляем коэффициент усиления тракта низко частотного усилителя.

Амлитудные колебания на выходе детектора . Сопротивление выхода детектора Определяем коэффициент усиления поступающая на усилитель с низко частотного детектора заданого основного сигала:

Определяем напряжения каскадов:

Определяем количество каскадов УНЧ:

5. Строение электрической принципиальной схемы

Расдача нелинейных и частотных искажении:

Надо выявить искажения низко частотные усилители:

Выбираем искажения частотных детекторов:



Надо выявить искажения высокочастотных трактов:

Надо вывыть частотные искажения входа в цепи:

Надо выявить коэффициент смесителя частотного искажения:

Надо выявить интерва частотного искажения тракта и выявить коэффициент:

Основной источник нелинейного искажения - тракт детектора:

6. Выбор схемы радиочастоты.Выбор усилителя радиочастоты



Простейший радиоприемник представляет собой устройство, состоящее из антенны, колебательного контура и детектора сигналов высокой частоты. Сигнал, попадая на антенну, выделяется колебательным контуром, то есть осуществляется функция избирательности и детектируется, то есть из сигнала высокой частоты выделяется низкочастотная составляющая и, таким образом сообщение попадает на оконечное устройство. Естественно, такие приемники в настоящее время не применяются.

Схема с общим эмиттером ОЭ на БТ позволяет наибольше усиление мощности вследствие большого входного сопротивления вкачестве дискретного АЭ используют высокочастотные кремнивые или германиевые транзисторы.

преселектор резонансный детектор электрический

7. Определяем требуемое изменение коэффициента усиления под действием АРУ

Считая что все управляемые каскады идентичны, опрделяем необходимые числа регулируемых каскадов:



8. Расчет амплитудного полупроводникового диодного детектора

Диод типа Д20

Определяем сопротивление нагрузки детектора:



Так как сопротивление нагрузки детектора одного порядка со входным сопротивлением УНЧ величины сопротивлении движении делителя определяется по монограмме.

График зависимости коэффициента передачи диодного детектора от произведения и проводим из этой точки вертикальную линию до пересечения с графиком для . Получаем .

Принимаем типа СП.

. Принимаем типа СП 0,25.

Общее сопротивление нагрузки переменному току:

Сопротивление нагрузки постоянному току:

Так как /=0,96/1,4=0,680,08 то нелинейные искажения не будут превышать нормы. Величина эквивалентной емкости, шунтирующий нагрузку детектора:



Величина емкости С2 обеспечивающая фильтрацию по промежуточной частоте:

Амлитудно-полупроводниковое диодное детектирование:

9. Выбор принципиальной части схемы линейного приемника

Условием линейного детектирование является подача на вход детектора сигнала амплитудной 0,50,7, а с учетом работы системы АРУ, ее целесообразно увеличить до 1,5-2 В. Наоснований этого изданной чувствительности АРУ можно определить коэффициент усиления линейной части приемника и число кадров.



Ориентировочно можно применять коэффициенты усиления одного каскада:

ВЦ 0,7 раз-1,6 дБ

УРЧ 10 раз-20 дБ

СМ 10 раз-20 дБ

УПЧ 25 раз-26,5 дБ

УПЧ 20 раз-25 дБ

Коэффициент мощности НЧ:

Коэффициент мощности УПЧ:

Выбор принципиальной схемы УЗЧ и нагрузки:

Коэффициент усиления НЧ тракта определяется отношением заданной выходной мощности сигнала к мощности сигнала поступающего с детектора.



Определяем мощность детектора:

Где - амплитуда напряжения источника сигнала при согласовании нагрузке порядка 3050 мВ.- выходное сопротивление детектора 5 кОм, на этой основе определяется число каскадов усиления НЧ сигнала.

Выбор и обоснования структурной схемы УНЧ:

Так как больше 0,2 Вт применяется 2-х тактная схема в классах В или АВ на мощных транзисторах.

У=0,80,9

10. Оконечный каскад

Определяем амплитуду переменного коллекторного напряжения:

Определяем постоянное напряжение источника для каждого плеча:

Вычисляем амлитуду тока коллектора для каждого плеча:



/ / 1,6=1,41 А

Определяем среднее значение тока коллектора в режиме В:

/ / 3.14=0.44 A

Определяю мощность потребляемым каждым из транзисторов:

Мощность рассеваемое на коллекторе каждого из транзистора:

Где / 2=1/ 2=0,5 Вт

Определяется требуемое предельное частота транзистора.

Выбираем комплементарную пару транзисторов Кт 815 Б.

Выписываем основные параметры

11. Определяем ток покоя



Строим на нагрузочную прямую через точку покоя и точку на оси токов.

Остаточные напряжения

Ток базы, соответствующий току

Ток базы, в точке покоя

Перносим точки и на входную характеристику транзистора и определяем амлитуду тока базы и амлитуду напряжения ?

Входная мощность

Амплитуда входного напржения.

?

Емкость разделительного конденсатора в цепи нагрузки:

Выбираем электролитический конденсатор типа К50-16 емкостью 1000 мкФ и номинальное напряжение 25 В.

Мощность в нагрузке:



Где,

Мощность рассеваемая на коллекторе транзистора каждого плеча:



Заключение

Тема моего курсового проекта "Расчет КВ связного супер гетеродинного приемника второго класса".Он работает на коротко волновых диапазонах. Я в своем курсовом проекте вычислил "Расчет контура входной цепи", "Входную цепь с емкостной связью", "Оконечный каскад", "Tок покоя" и "Расчет амплитудного полупроводникового диодного детектора".



Список использованной литературы

1) Cправочник по интегральным микросхемам Тараьрин В.В

2)Радиоприемные устроиства Баркан Б.Ф Жданов В.К

3)Расчет электронных устройсва на п.п. приборах Бачкарев Л.Н

Размещено на Allbest.ru