Выбор структурной схемы супергетеродинного приёмника

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

История развития радиоприемных устройств, как и всей радиотехники, неразрывно связана с именем изобретателя радио Александра Степановича Попова.

Принцип работы любого приемника очень прост. Электромагнитные волны, воздействуя на провод приемной антенны, возбуждают в ее цепи переменные токи высокой частоты. Таким образом, прибор, предложенный А. С. Поповым, имел устройство для преобразования энергии электромагнитных волн в энергию токов высокой частоты, устройство для преобразования сигналов высокой частоты в сигналы низкой частоты в виде чувствительного, ссинхронно действующего когерера с автоматическим восстановлением его исходных свойств и обеспечивал возможность приема сигналов на расстоянии без провода.

Радиолокационные приемники используются для приема радиолокационных сигналов. С их помощью решаются такие задачи, как, например, обнаружение и определение координат движущегося объекта, определение его скорости, прицельная стрельба по движущемся объектам, прицельное бомбометание, обзор поверхности земли в условиях плохой видимости. Приемники радиотелеуправления принимают сигналы команд, предназначенные для управления различными механизмами, например механизмами космического корабля.

Выходной мощностью называется мощность, отдаваемая радиоприемником оконечному аппарату. Значение выходной мощности определяется типом оконечного аппарата: громкоговорителем, реле телеграфного апарата, системой автоматического управления.

Для приемников специального назначения, в первую очередь телевизионных и радиолокационных, имеющих в качестве выходного аппарата электронно-лучевую трубку, вместо выходной мощности задают выходное напряжение, которое может находиться в пределах от долей до десятков вольт.

Чувствительностью радиоприемника называется его способность обеспечивать нормальный прием при малой э. д. с. или мощности сигнала в антенне. Под нормальным приемом понимают такой, при котором обеспечивается установленный режим работы оконечного аппарата. Чувствительность оценивается минимальным значением э. д. с. Или мощности сигнала в антенне, при котором осуществляется нормальный прием, и измеряется в единицах напряжения или мощности. Следовательно, чем меньше э. д. с. полезного сигнала в антенне, при которой обеспечивается нормальный прием, тем выше чувствительность.

Качество воспроизведения информационного сигнала характеризуется способностью радиоприемника воспроизводить на выходе модулирующий сигнал. В процессе последовательного прохождения принятого сигнала через электрические цепи радиоприемника точное воспроизведение спектра модулирующих частот нарушается, т.е. возникают искажения информационного сигнала.

Различают следующие виды искажений: линейные, которые разделяются на частотные и фазовые, и нелинейные.

Частотные искажения высокочастотного приемника являются результатом неравномерности усиления в полосе пропускания, вследствие чего нарушается естественные соотношения между амплитудами составляющих сложного сигнала.

1. Выбор структурной схемы супергетеродинного приёмника

Полная структурная схема супергетеродинного приёмника с одним преобразователем частоты для приёма амплитудно-модулированного сигнала.

1.1 Назначение и состав блоков структурной схемы

1.1.1 Входная цепь (ВЦ)

Назначение входной цепи:

1) увеличивает амплитуду сигнала, принимаемого антенной;

2) осуществляет основное ослабление зеркального канала и частичное ослабление соседнего канала и канала промежуточной частоты;

3) производит согласование сопротивления антенны с входным сопротивлением транзистора каскада УРЧ;

4) является органом настройки на заданную частоту (радиостанция): при механической настройке контура - переменный конденсатор настройке, при электрической настройки контура - переменный резистор, с помощью которого изменяется управляющее напряжение на электродах варикапа.

Состав входной цепи:

Lк - индуктивность контура;

Cк - переменный конденсатор настройки (механическая настройка);

Rн - переменный резистор настройки (электрическая настройка).

1.1.2 Усилитель радиочастоты (УРЧ)

Назначение усилителя радиочастоты:

1) усиливает сигнал после входной цепи, в результате увеличивается реальная чувствительность приёмника;

2) совместно с входной цепью обеспечивает основное ослабление зеркального канала и частичное ослабление соседнего канала (если в качестве нагрузки УРЧ используется колебательный контур)

Состав усилителя радиочастоты:

1) транзистор;

2) нагрузка (колебательный контур или резистор).

1.1.3 Преобразователь частоты (ПрЧ)

Назначение преобразователя частоты:

Служит для преобразования сигнала с одной несущей частотой более высокой в сигнал с другой несущей частотой более низкой. При сохранении закона модуляции в результате преобразования мы получаем преобразованную частоту, которая остаётся постоянной при настройки на любую радиостанцию (в приёмнике преобразованную частоту называют промежуточной).

Состав преобразователя частоты:

С - смеситель, нагрузкой которого в коллекторной цепи является фильтр сосредоточенной селекции (ФСС). С помощью ФСС осуществляется основное ослабление соседнего канала

Г - гетеродин, маломощный автогенератор, с помощью которого происходит преобразование частоты.

1.1.4 Усилитель промежуточной частоты (УПЧ)

Назначение усилителя промежуточной частоты:

а) осуществляет основное ослабление соседнего канала с помощью ФСС, который ставится на вход первого УПЧ, т.е. является нагрузкой в коллекторной цепи смесителя.

б) производит основное усиление супергетеродинного приёмника, т.к. промежуточная частота постоянная и более низкая по сравнению с частотой принимаемого сигнала.

Состав усилителя промежуточной частоты:

а) каскады УПЧ, количество которых колеблется в зависимости от типа приёмника в пределах от 2 до 10. В радиовещательных приёмниках первый УПЧ как правило апериодический, а остальные резонансные, которые дополняют недостающие ослабления соседнего канала;

б) транзистор;

в) нагрузки: резистор, одиночный колебательный контур, двухконтурный фильтр, ФСС.

1.1.5 Амплитудный детектор (Д)

Назначение амплитудного детектора:

Служит для детектирования (преобразования) радиосигналов модулированного по амплитуде в напряжение меняющееся по закону модуляции звуковой частоты.

Амплитудные детекторы применяются, как основные детекторы принимаемого сигнала, а так же как детекторы вспомогательных устройств автоматических регулировок усиления.

Состав амплитудного детектора:

а) Полупроводниковый диод;

б) нагрузка; Rн - резистор нагрузки; Сн - конденсатор нагрузки.

1.1.6 Усилитель звуковой частоты (УЗЧ)

Первые каскады звукового детектора называют предварительными усилителями звуковой частоты и на структурной схеме их обозначают УЗЧ

Назначение усилителя звуковой частоты:

Усиление сигнала после детектора по напряжению до необходимого значения для нормальной работы последующих каскадов.

Поэтому в предварительных УЗЧ используют маломощные транзистор.

Состав усилителя звуковой частоты:

а) транзистор

б) нагрузка (резистор)

радиоприемный фазоинверсный детектор

1.1.7 Фазоинверсный каскад (ФИУ)

Назначение фазоинверсного каскада:

позволяет получить на выходе два противофазных напряжения одинаковой амплитуды при подаче на вход сигнала от УЗЧ. Это необходимо для нормальной работы следующего каскада, собранного по двухтактной схеме.

Состав фазоинверсного каскада:

а) транзистор;

б) нагрузка:

- трансформатор, имеющий симметричную вторичную обмотку относительно средней точки вторичной обмотки;

- два резистора, которые устанавливаются в коллекторной и эмиттерной цепях транзистора.

1.1.8 Усилитель мощности (УМ)

Назначение усилителя мощности:

усилитель мощности имеет еще два названия: либо выходного каскада, либо оконечного каскада. Усиление сигнала по мощности до необходимого значения по техническому условию. Поэтому в усилителях мощности применяются мощные транзисторы.

Состав усилителя мощности:

а) два транзистора;

б) нагрузка:

- с трансформаторным выходом

- с без трансформаторным выходом

1.1.9 Оконечное устройство (ОУ)

В качестве оконечного устройства в приёмниках используется громкоговоритель.

1.1.10 Отрицательная обратная связь (ООС)

Назначение отрицательной обратной связи:

а) уменьшает нелинейное искажение;

б) уменьшает частичное искажение.

1.1.11 Автоматическая регулировка усиления (АРУ)

Назначение автоматической регулировки усиления:

а) поддерживает напряжение на выходе приёмника постоянным (в заданном пределе) при изменении входного сигнала в антенне до 1000 раз;

б) устраняет перегрузки радиочастотных каскадов приёмника при приёме сильных сигналов.

1.1.12 Автоматическая подстройка частоты (АПЧ)

Назначение автоматической подстройки частоты: поддерживает промежуточную частоту постоянной при нестабильности частоты гетеродина. Промежуточная частота, как известно, зависит от частоты сигнала и частоты гетеродина.

АПЧ устраняет только нестабильность частоты гетеродина, потому что частота сигнала зависит от параметров передатчика.

Состав автоматической подстройки частоты:

а) частотный детектор;

б) управляющий элемент в качестве которого используется варикап.

1.2 Каналы приёма супергетеродинного приёмника

fc - основной канал (принимаемая радиостанция);

fск - соседний канал (радиостанция расположена слева и справа от основного канала);

При амплитудной модуляции станция расположена на ± 10 кГц

fзк - зеркальный канал;

fг - частота гетеродина;

fпр - канал промежуточной частоты.

1.2.1 Основные недостатки схемы супергетеродинного приёмника

Дополнительные каналы приёма:

- зеркальный канал

- канал промежуточной частоты.

Дополнительные каналы приёма приносят следующий вред:

а) наряду с полезной программой прослушивается программа дополнительных каналов.

б) увеличивается уровень атмосферных и промышленных помех, т.к. проникают не только по полезным, но и по дополнительным каналам.

1.2.2 Достоинства супергетеродинного приёмника

Хорошая избирательность, т.е. лучшее ослабление мешающих станций и помех. Это результат постоянной промежуточной частоты.

Высокая чувствительность - может принимать более слабые сигналы, как результат постоянной промежуточной частоты. Вследствие чего каскады УПЧ обеспечивают основное усиление приёмника.

Постоянство чувствительности и избирательности по диапазону частот. Объясняется неизменностью настройки каскадов УПЧ.

повышенная устойчивость супергетеродинного приёма достигается путём распределения усиления по трём каналам (радио, промежуточной и звуковой частотам)

1.2.3 Избирательность супергетеродинного приёмника количественно оценивается тремя ослаблениями

- ослабление соседнего канала;

- ослабление зеркального канала;

- ослабление промежуточной частоты.

Соседний канал - это радиостанции, расположенные слева и справа от принимаемой радиостанции. На длинных, средних и коротких волнах соседний канал отстоит от основного канала на ± 9 кГц, при рсчётах берут ± 10 кГц. А на УКВ на ± 180 кГц.

Соседний канал ослабляется главным образом в тракте промежуточной частоты. Тракт радио частоты так же ослабляет соседний канал, но очень слаб.

Зеркальный канал ослабляется только в тракте радиочастоты контурами преселектра (входной цепью и УРЧ).

Канал промежуточной частоты - это радиостанция, частота которых равна частоте настройки контуров УПЧ.

Он ослабляется только в тракте радиочастоты контурами преселектра и заградительными фильтрами настроенные на промежуточную частоту (фильтры пробки).

2. Выбор промежуточной частоты

Величина промежуточной частоты выбирается и следующих соображений:

- промежуточная частота не должна находиться в диапазоне частот приёмника или близко к границам этого диапазона;

- промежуточная частота не должна совпадать с частотой какого-либо мощного передатчика;

- для хорошей фильтрации промежуточной частоты на выходе детектора должно быть выполнено следующее условие

- с увеличением промежуточной частоты увеличивается избирательность по зеркальному каналу, но уменьшается избирательность по соседнему каналу, расширяется полоса пропускания, уменьшается входное и выходное сопротивление транзистора УПЧ, что приводит к увеличению шунтирования контуров, ухудшается устойчивость УПЧ, уменьшается коэффициент усиления на каскад за счёт уменьшения резонансного сопротивления контуров УПЧ;

- с уменьшением промежуточной частоты, увеличивается избирательность по соседнему каналу, уменьшается избирательность по зеркальному каналу, сужается полоса пропускания , увеличивается входное и выходное сопротивление, что приводит к уменьшению шунтирования контуров УПЧ и увеличению коэффициента усиления каскада.

Применение двойного преобразователя частоты позволяет использовать достоинства высокого и низкого значения промежуточной частоты. В радиовещательных приёмниках для приёма амплитудно-модулированных сигналов выбирается промежуточная частота Fпр = 465 ± 2кГц.



Рисунок 2.1 Выбор промежуточной частоты

3. Выбор транзисторов тракта радио и промежуточной частоты

В каскадах усиления радио и промежуточной частотах, а так же преобразователях частоты применяются высокочастотные транзисторы типов ГТ 308; ГТ 309; ГТ 310и другие.

3.1 Условия выбора

Параметры транзисторов зависят от частоты и поэтому при выборе конкретного типа транзистора следует руководствоваться в основном его частотными свойствами, которые оцениваются коэффициентом

Параметры транзистора приобретают наивыгоднейшее значение и практически не зависят от частоты в том случае, когда максимальная частота поддиапазона оказывается значительно ниже предварительной частоты транзистора, а ? 0,3.

4. Выбор параметров избирательной системы тракта радиочастоты

Избирательная система тракта радиочастоты обеспечивает избирательность приемника по зеркальному каналу и принимает участие в формировании общей резонансной характеристики приемника. К параметрам избирательной системы тракта преселектора относится число контуров N и их эквивалентная добротность Qэкв. Исходными величинами для определения этих каналов служит избирательность по зеркальному каналу dзк и полоса пропускания преселектора. В супергетеродинном приемнике с одним преобразователем частоты ослабление по зеркальному каналу обеспечивает только преселектор, т.е. контур входной цепи и усилитель радиочастоты, а ослабление соседнего канала обеспечивает в основном усилитель промежуточной частоты(УПЧ) и частично преселектор.

4.1 Добротность контуров преселектора

Добротность контуров преселектора должна быть рассчитана так, чтобы контуры преселектора удовлетворяли одновременно двум условиям: обеспечивали избирательность по зеркальному каналу и пропускали полосу не меньше заданной.

Значение добротности. находится из условий обеспечения избирательности по зеркальному сигналу на частоте (максимальная частота поддиапазона):

Рассчитаем для СВ диапазона по формуле (3), число контуров n=2.

Для диапазона коротких волн это выражение можно упростить, т.к.

По формуле (6) определим для КВ диапазона при n=2

Из условий обеспечения полосы пропускания определяем добротность, которая обеспечивает полосу пропускания по формуле (7)

для ДВ - 0,6-0,8

для СВ - 0,7-0,9

для КВ - 0,9-0,95.

Для диапазона СВ:

Определяем , принимаем = 3кГц, Мк = 0,8.

Определяем П` по формуле (8):

Определяем по формуле (7):

Для диапазона КВ:

Определяем , принимаем =11кГц, Мк = 0,9

Определяем П` по формуле (8):

Определяем по формуле (7):

Искомую величину добротности находим из условия:

Для СВ диапазона т.к. 21,84>8,45, то принимаем =9

Для КВ диапазона т.к. 46,73>26,59, то принимаем =27

Т.к условие (9) выполняется для обоих диапазонов, то для обеспечения заданных параметров достаточно двух контуров входной цепи.

Для окончательного выбора значений эквивалентной добротности учитываем следующие обстоятельства:

1) Полученное значение должно быть практически осуществимым . В транзисторном приёмнике контур шунтируется малым входным сопротивлением транзистора , в результате чего собственная конструктивная добротность контура уменьшается, поэтому выбранное значение не должно превышать 0,8 значение рекомендуется выбрать не более 140.

2) На нижней частоте диапазона при постоянном коэффициенте включено шунтирующее действие транзистора станет меньше. Эквивалентная добротность контура возрастает и условие может оказаться наружным. следует выбирать из значения по возможности ближе к , тем самым увеличиваются допустимые пределы шунтирования контура транзистора.

3) Выбранное значение следует прировнять к добротности на максимальной частоте, а затем рассчитать значение добротности на минимальной частоте по формуле:

Для СВ диапазона определяем:

1) Определяем конструктивное затухание контура по формуле (12):

2) По формуле (13) определяем затухание на максимальной частоте:

3) по формуле (11) определяем затухание на минимальной частоте:

4) по формуле (10) определяем значение добротности на минимальной частоте:

Для КВ диапазона определяем:

1) Определяем конструктивное затухание контура по формуле (12):

2) По формуле (13) определяем затухание на максимальной частоте:

3) По формуле (11) определяем затухание на минимальной частоте:

4) по формуле (10) определяем значение добротности на минимальной частоте:

После определенияна минимальной частоте должно выполниться условие:

Проверяем выполняемость условия (14)

Для СВ диапазона:

21,84дБ > 8,6дБ 9дБ > 8,49 дБ.

Для КВ диапазона:

46,73дБ > 30 дБ 27дБ > 26 дБ.

Условие выполняется, значит окончательно принимаем значение добротности из условия (14):

Для СВ

Для КВ

Определяем ослабление соседнего канала контурами преселектора по формуле

Для СВ диапазона:



КВ диапазон:

Определяем фактически вносимые частотные искажения по формуле:

Для СВ диапазона:

Для КВ диапазона:

Определяем ослабление каналов промежуточной частоты.

Для СВ диапазона при определим, согласно этим данным, ослабление канала промежуточной частоты контурами преселектора по формуле (15):

Для КВ диапазона при определим, согласно этим данным, ослабление канала промежуточной частоты контурами преселектора по формуле (15):

Ослабление канала промежуточной частоты контурами преселектора соответствует и превосходит величину, указанную в техническом задании

Определим фактическую избирательность по зеркальному каналу определяется по формуле.

Для СВ Диапазона:

Для КВ диапазона:

Фактическая избирательность по зеркальному каналу превосходить величину, указанную в техническом задании.

Для СВ диапазона 20,7Дб > 20Дб

Для КВ диапазона 21,2Дб > 20Дб

5. Выбор избирательной системы тракта промежуточной частоты

Избирательная система тракта промежуточной частоты обеспечивает избирательность приёмника по соседнему каналу и вместе с трактом радиочастоты формирует резонансную характеристику радиоприёмника.

Избирательной системой тракта промежуточной частоты обычно служат системы сосредоточенной избирательности в виде фильтров сосредоточенной селекции (ФСС) или колебательных контуров или двухконтурных колебательных фильтров. Количество звеньев фильтра ФСС устанавливается на основании расчёта и в радиовещательных приемниках бывает 3-4 количества звеньев.

Таблица 1 Значение ослабления по соседнему каналу

Количество звеньев ФСС	Полоса пропускания УПЧ кГц	Ослабление соседнего канала дБ
3	7,0 7,5 8,0 8,5	24 22 21 19
4	7,0 7,5 8,0 8,5	32 30 28 26

Выбираем количество звеньев ФСС равным 4, исходя из заданного ослабления по соседнему каналу и полосы пропускания тракта промежуточной частоты. Определяем ослабление соседнего канала фильтром сосредоточенной селекции.

Определяем величину ослабления соседнего канала, приходящееся на остальные каскады усилителя промежуточной частоты по формуле:

Определяем ослабление соседнего канала каскадом УПЧ с одиночным резонансным контуром по формуле (18):

Определяем общее ослабление соседнего канала всеми контурами приёмника по формуле:

Рисунок 5.1 Структурная схема избирательной системы тракта промежуточной частоты

6. Определение числа каскадов тракта высокой частоты и распределение усиления по каскадам

Для определения числа каскадов тракта высокой частоты необходимо знать чувствительность радиоприёмника и напряжение на входе детектора.

6.1 Выбор типа детектора и его электронного прибора

При выборе типа детектора следует учитывать фронт работы и виды модуляции, преимущество и недостатки различных схем, а так же необходимое минимальное напряжение на ео входе для работы с минимальными искажениями.

Таблица 2 Основные параметры детекторов

Тип Д	Ампл. Напр. на вх. , В	Коэф. передачи
Квадратичный диодный	0,1 - 0,2	0,2 - 0,3
Диодный линейный	0,2 - 0,5	0,3 - 0,5
транзисторный	0,1 - 0,3	5 - 8

Уменьшение входного напряжения ведет к росту нелинейных искажений. Увеличение входного напряжения - к росту мощности, которое необходимо подавать на вход детектора. Наиболее широкое распространение находят диодные детекторы. Применяются схемы как последовательно, так и параллельного диодного детектирования. Однако схема последовательного детектирования имеет большее распространение, т.к. входное сопротивление последовательного детектора выше, чем у параллельного.

Таблица 3 Параметры полупроводниковых диодов

Тип диода
	В	мА	Ом	В	мкА	пФ	мОм	мГц
Д2Б	0,9	5,5	160	40	100	1	0,1	150
Д2В	0,9	8	120	30	250	1	0,12	150
Д9Б	0,9	90	10	10	250	1 - 2	0,4	40
Д10Б	0,9	20	45	10	100	1	0,1	150

Если в задании на проектирование заданно напряжение на входе первого каскада УЗЧ, то входное напряжение диодного детектора определяется по формуле:

Определяем общий коэффициент усиления высокочастотного тракта от антенны до входы детектора по формуле (23)

Определяем общий коэффициент усиления тракта радиочастоты, который может обеспечить каскады приёмника по формуле (24)

Для ДВ диапазона:

Для КВ диапазона:

Для решения вопроса применяемых каскадов и распределения усилений между ними, в таблице 4 приведены ориентировочные значения коэффициентов различных каскадо и цепей.

Причём, не должно превышать в несколько раз.

Таблица 4 Значение коэффициентов усиления

Каскад или цепь	Коэффициент усиления по напряжению
Входная цепь при внешней антенне с одним контуром с двумя контурами	0,3 - 0,5 0,15 - 0,2
УРЧ по схеме с общим эмиттером на ДВ и СВ диапазонах на КВ диапазоне	15 - 20 5 - 10
Преобразователь частоты с ФСС с трёхзвенным ФСС с четырёхзвенным ФСС	10 - 15 8 - 10
Апериодический каскад УПЧ Каскад УПЧ с одиночным контуром Каскад УПЧ с двухзвенным фильтром	10 - 15 15 - 20 10 - 15

При выборе числа каскадов УПЧ учитывая заданную чувствительность приемника необходимо брать во внимание уже выбранное число каскадов УПЧ.

Исходя из заданного ослабления соседнего канала, т.е. общая структурная схема тракта промежуточной частоты должна быть такой, что бы выполнялось условие с заданной чувствительностью приемника и избирательности по соседнему каналу.

7. Выбор схемы автоматической регулировки усиления (АРУ)

В транзисторных приёмниках находят применение следующие способы применения автоматической регулировки усиления:

- изменение режима питания транзистора по постоянному току:

- изменение величины отрицательно обратной связи:

- изменение эквивалентного сопротивления нагрузки

Изменение режима питания транзистора по постоянному току сопровождается изменением крутизны характеристики входного и выходного сопротивления, входной и выходной ёмкости. Таким образом одновременно с изменением коэффициента усиления регулируемым каскадом, под влиянием изменения крутизны, сопротивления и емкостей транзистора происходит рассогласование регулируемого каскада усилителя с последующими и предыдущими каскадами с нагрузкой, а также расстройкой входной и выходной резонансных цепей. В связи с этим в транзисторных приемниках, в качестве регулируемых каскадов используются апериодические резисторные или широкополосные каскады УПЧ, где слабее влияние изменения параметров транзисторов, на характеристике каскадов из-за малой величины связи транзисторов с резонансными цепями и соседними каскадами влиянием изменения согласования, а также расстройкой резонансных цепей, в процессе регулирования практически можно пренебречь. Этим и обусловлено большое распространением схемы АРУ, изменением режима питания, в радиовещательных приемниках.

7.1 Методика расчёта необходимого числа регулируемых каскадов

Исходными данными для расчёта автоматической регулировки усиления являются:

Величина q характеризует изменение ЭДС несущей частоты в антенне. Величина p определяет допустимое изменение выходного напряжения при изменении ЭДС в антенне в q раз. Обычно величина q находится в пределах , а величина p в пределах

1) Для транзисторных приёмников изменение на один регулирующий каскад можно принять VT1=10 - 15 раз.

2) Требуемое изменение коэффициента усиления приемника под действием АРУ определяется формулой:

3) Считают, что все регулируемые каскады одинаковые. Необходимое число регулируемых каскадов определяют по формуле:

8. Предварительный расчёт усилителя низкой частоты

8.1 Выбор схемы и типа транзисторов оконечного каскада

Так как в техническом задании предусматривается питание усилителя от химического источника тока, то выбираем для оконечного каскада двухтактную схему в режиме Б. Схему включения транзистора выбираем с общим эмиттером. Для согласования выходного сопротивления транзистора с сопротивлением нагрузки, применяем выходной трансформатор. Для выбора типа транзисторов определяем выходную мощность, которая должна обеспечить транзистор на выходе с учётом КПД выходного трансформатора. Для двухтактной схемы требуемая мощность транзистора на одно плечо определяется по формуле:

Выбираем транзистор такого типа, чтобы выполнялось условие (30)

Выбираем транзистор типа ГТ402А

Определяем ток по формуле:



Рис. 8.1 Выходная характеристика транзистора

Определяем выходную мощность транзистора по формуле (32)

Полученная мощность превышает расчётную, значит нам подходит.

8.2 Выбор схемы и типа транзистора предоконечного каскажа и фазоинверсного каскада

Для предоконечного каскада выбираем одноактную схему с общим эмиттером. Находим тип транзистора по входной мощности оконечного каскада, которая должна быть равна или меньше мощности оконечного каскада

Определяем входную мощность оконечного каскада по формуле 34

По рисунку 8.2 определяем и

Определяем мощность фазоинверсного предоконечного каскада

Для выбора типа транзистора фазоинверсного каскада определяем максимальную величину тока коллектора, который может обеспечить выходную мощность фазоинверсного каскада

Так как при расчёте фазоинверсного каскада получили ток коллектора меньше 1мА, то можно выбрать транзистор типа ГТ402А

Связь между оконечным и предококнечным каскадами выбираем трансформаторную, так как кроме обеспечения согласования между каскадами она обеспечивает два противофазных напряжения одинаковой амплитуды для нормальной работы оконечного каскада.

8.3 Выбор схемы, типа транзистора и числа каскадов предварительного усиления звуковой частоты

Для каскадов предварительного усиления выбираем схему с общим эмиттером с резисторной нагрузкой и емкостной связью между каскадами, обеспечивающий сравнительно небольшие частотные искажения

В пределах усилителя звуковой частоты берём тот же тип транзистора, что и в фазоинверсном каскаде, то есть транзистор типа ГТ402А

Для определения числа каскадов предварительного усиления включаем фазоинверсный каскад, находим необходимые усиления этих каскадов по мощности по формуле:

Находим средний коэффициент усиления одного каскада усилителя звуковой частоты по формуле (41):

Определяем коэффициент усиления по мощности фазоинверсного каскада по формуле (42)

Окончательно останавливаемся на двух каскадах усилителя звуковой частоты и одном фазоинверсном каскаде

Литература

1) Методическая разработка по курсу радиоприёмные устройства, 1987г.

2)Основы проектирования радиоприёмников /В.Д. Горшелев и др.-Л.: Энергия,1977.

3) Справочник по учебному проектированию приёмно-усилительных устройств /под ред. М.К.Белкина. - Киев: Высшая школа, 1988г.

4) Приём и обработка сигналов / К.Е.Румянцев.- М Издательский центр «Академия», 2004г.

Размещено на Allbest.ru