Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.3 Область використання
Радіоприймач призначений для прийому сигналів 680-21000 КГц, відповідає показникам якості 3-го класу. Каскади перетворювача виконуються на мікросхемах, всі інші - на транзисторах. Застосовується сервісний каскад шумознижувач. Вихідна потужність 1 Вт.
1.4 Технічні вимоги
Вага, кг……………………………………………………………………………………………………………………………2 Габарити, мм………………………………………………………………………………………….………..250×300×250
1.5 Технічні характеристики
Напруга живлення, В………………………………………………………………………..…………………….. 220±20 Коефіцієнт корисної дії ККД………………………………………………………………..…………………………70
1.6 Умови експлуатації
Вибираємо кліматичне використання згідно ДСТУ 15 150-92
Температура навколишнього середовища,Т°С……………………………………….…-10...+55
Вологість, %.......................................................................................................................50-80
Атмосферний тиск мм. рт. ст. ………………………………………………………………....……750±50
1.7 Вимоги до надійності та технологічності
Середній час на працювання,Тсер.год……………..……...100000
Час на ремонт, Тв.год………………………………….…………....1
Коефіцієнт готовності до роботи, К2…………………..…..0,98
Комплексний показник технологічності, К……………….…..0,7
Рівень технологічності вузла, У………………………..….….1,1
1.8 Розробка структурної схеми радіоприймача.
Для радіоприймача 3 класу використовуємо типову структурну схему за Рисунком 1.
Рисунок 1. Структурна схема радіоприймача 3 класу
1 – вхідне коло
2 - підсилювач високої частоти
3 – перетворювач радіочастоти
4 – гетеродин
5 – смуговій фільтр
6 – підсилювач проміжної частоти
7 – аперіодичний регулятор підсилення
8 – фільтр підсилювача проміжної частоти
9 – підсилювач проміжної частоти кінцевій
10 – фільтр
11 – детектор
12 – шуможнижувач
13 – підсилювач звукової частоти
ВА1 – гучномовець
WA1 - антена
Рисунок 1. РПУ. Схема електрична принципова
2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1 Розрахунок структурної схеми вхідного кола
2.1.1 Розбивка заданого діапазону частот на під діапазони
Розраховуємо загальній Кд.з
( ) [ ]
Де;
–максимальна задана частота……….21000кГц
–мінімальна задана частота…………….680кГц
-це більше 3
Тому розбиваємо завданий діапазон на під діапазони
де:
Кд=2.2
1496кГц – під діапазон середніх хвиль (СХ)
8.69МГц – під діапазон коротких хвиль (КХ)
19.118МГц – під діапазон коротких хвиль (КХ2)
2.2 Структурна схема вхідного кола
де;
СХ- під діапазон середніх хвиль
КХ- під діапазон коротких хвиль
КХ2-під діапазон коротких хвиль
ПВЧ-підсилювач високої частоти
О.С.Ф-освновний смуговий фiльтр
Рисунок 2. Схема електрична структурна
2.3 Принципова схема вхідного кола
Рисунок 3. Схема електрична принципова
2.3.1 Розробка схеми ПВЧ.
Для третього класу виконується А – періодичним, але якщо з вх. кола перенесений контур то він виконується за селективною схемою. До входу
Підключається АРП і ежекторний фільтр.
Схема ПВЧ
Рисунок 4 . ПВЧ . Схема електрична принципова.
2.3.2 Розробка принципової схеми перетворювача частоти
Використовуємо схему перетворювача на транзисторі для 3 класу
Рисунок 5 . ПРЧ. Схема електрична принципова
2.4 Розрахунок селективної системи траку ПЧ
Тракт проміжної частоти забезпечує селективності радіоприймача 3 класу. Селективність забезпечується або котушками або п'єзо фільтрами або п'єзо резонаторами. Вибираємо коливальними L, C фільтрів, які регулюються осердям індуктивності. Розрахунок селективності береться із запасом.
Розраховуємо кількість контурів проміжної частоти з розрахункової селективності.
Se.p = 1,5*Se/1,02; ( ) [ ].
де:
1,5 – запас селективності;
1,02 – нормуючий коефіцієнт для L, C фільтру;
Se – селективність за сусіднім каналом dB………………………..30
Se.p = 1,5*30/1,02 = 44,12
Округлюємо в більшу стортну = 45
N = Se.p/n; ( ) [ ].
де:
n – затухання одним контуром dB……………………………………….8
N = 45/8
N= 6
2.5.3 Структурна схема тракту ВЧ
де,
ВК - вхідне коло;
ПВЧ - підсилювач високої частоти;
Пр - підсилювач радіо частоти;
ППЧ - підсилювач проміжної частоти;
ОСФ - одно контурний селекційний фільтр;
ДСФ - двохконтурний селекційний фільтр;
Д - демодулятор.
Рисунок 6. Схема електрична структурна
2.6 Розрахунок структурної схеми АРП.
АРП в радіоприймачах регулює коефіцієнт підсилення (зменшення)ПВЧ відповідно розрахунку дії АРП. Використовуєм АРП “ Назад “ використовуєм просту АРП. Розраховуєм дію АРП.
ng = A по вх. – А по вих. ; ( ) [ ]
де:
A по вх. – зміна сигналу на вх. ДБ ……………………………………………30
А по вих. – зміна сигналу на вих. ДБ…………………………………………12
Ng = 30 – 12 = 18 ;
Розраховуєм охват каскадів системою АРП
N = ng / 20 Lg ( ) [ ]
де:
20 Lg - коефіцієнт підсилення одним каскадом
N = 18 / 20 = 1;
Структурна схема підключення
Рисунок 7: АРП . Схема електрична структурна.
2.7 Вибір принципової схеми детектора.
В якості Am детектора використовуєм пасивний детектор за схемою послідовного Am детектора з розділеним навантаженням.
Схема детектора
де:
C2,R1,C3 – фільтр проміжної частоти ;
R1,R2 – навантаження детектора ;
R2 – має величину яка = вхідному ПЗЧ
Рисунок 8: Aм детектор. Схема електрична принципова
2.8 Розробка схеми ПЗЧ
Розраховуємо потужність на виході ПЗЧ з врахуванням введенням зворотнього зв’язку :
Р'вих =2Рвих / λ ; ( ) [ ]
де:
Рвих ― потужність за завданням..........................................................12Вт;
λ ― ККД...............................................................................................................80%;
Знаходимо загальний коефіцієнту тракту ЗЧ:
Ки.з.= Р'вих / Рвих; ( ) [ ]
де:
Рвх-вхідна потужність, береться 10Вт
Ки.з.=10/10= 1000000
Розрахунок структурної схеми
Вихідними є Ки.з. ,яке повинне бути забезпечене кількістю каскадів,
враховуючи сучасну елементну базу каскад на транзисторі дає
підсилення від 30…100. Використовуєм коефіцієнт підсилення: β=60.
Враховуємо зворотній зв'язок :
Кз.з.= 0,5
Ки.з.= 70х70х70х70х0,5
Ки.з.= 84х10-7
Отримали структурну схему :
де :
К1 – перший каскад;
К2 – другий каскад;
КФ – фазоінвертор ;
Квих. – вихідний каскад;
Рисунок 3. Розрахункова схема.
Відповідно завдання креслим структурну схему тракту ЗЧ:
де :
РТ – регулятор тембру;
РГ – регулятор гучності;
К1 – перший каскад;
К2 – другий каскад;
К3 – третій каскад ;
К4 – четвертий каскад ;
КФ – фазоінвертор ;
Квих – вихідний каскад ;
ВА – гучномовець ;
Рисунок 4. ПЗЧ. Схема електрична структурна.
Принципова схема ПЗЧ
2.9 Вибір схеми джерела живлення.
Використовуємо стабілізоване лінійне джерело живлення
Рисунок 10. Джерело живлення. Схема електрична
принципова.
3. Повний розрахунок
3.1 Електричний розрахунок ПЗЧ вхідний
3.1.1 Дані для розрахунку
Напруга джерела живлення Едж….………………………………………………………..……9В
Амплітуда напруги на навантаженні Uн…………………………………………..0,5В
Амплітуда струму в навантаженні Ін…………………………………………………..1мА
Діапазон частот : FН..........................................................................................................................350Гц
Fв………………………………………………………………………………………………………………………..…6кГц
Допустимі частотні викривлення Мн=Мв………………………………………………1,05
Опір джерела сигналу Rсіг………………………………………………………………….....500Ом
Опір навантаження:
Rн……………………………………………………………………………………………………………………….500Ом
Cн……………………………………………………………………………………………………………………..5000пФ
3.1.2 Схема розрахунку
Рисунок 11. ПЗЧ вхідний. Схема електрична принципова.
3.1.3 Потрібно розрахувати
1. Тип транзистора.
2. Режим роботи по постійному струму.
3. Елементи ряду стабілізації робочої точки.
4. Основні показники роботи каскаду:
- коефіцієнт підсилення по струму;
- вхідний опір каскаду;
- коефіцієнт підсилення по напрузі;
- вихідний опір каскаду.
5. Елементи схеми каскаду, Ср і Сз.
3.1.4 Порядок розрахунку
1. Вибираємо тип транзистора таким чином, щоб допустима напруга між колектором і емітером було більше напруги джерела живлення:
Uкедоп ＞ Едж ( ) [ ]
Гранична частота транзистора при включенні по схемі з спільним емітером повинна бути більше верхньої частоти діапазону
fh21e ＞ Fв ( ) [ ]
2. Визначаємо значення постійної складової струму колектору.
Вибираємо мінімальну величину струму колектора Iкmin
Iкmin ≈ (5…10)Iкпасп ( ) [ ]
Iк≥Iн+Iкmin; ( ) [ ]
Якщо амплітуда струму в навантажені незначна, то величина струму колектора треба вибирати близьку до рекомендованої в паспорті транзистора.
3. Вибираємо мінімальну напругу між колектором і емітером:
Uке min≥0,8…1; ( ) [ ]
4. Визначаємо напругу між колектором і емітером:
Uке0= Uке min+U ( )[ ]
Якщо напруга на навантажені незначна, то значення Uке0 треба вибирати близьким к паспортному.
5. Знаходимо струм бази:
Iб0≈Iк/h21е; ( ) [ ]
6. Вибираємо напругу на опір R в ланцюгу емітера:
URе=(0,15…0,2)*Eжив; ( ) [ ]
7. Знаходимо опір в ланцюгу колектора:
R= (Eжив- Uке0-UR)/Iк; ( ) [ ]
8. Для врахування залежності опору Rк на амплітуді змінної складової струму на виході каскаду знаходимо більш точне значення струму в ланцюгу колектора:
Iк =Iкmin+(Rк+Rн)/(Rк*Rн); ( ) [ ]
Rе=URе/Iк; ( ) [ ]
10. Вибираємо струм ланцюга зміщення:
I12=(3…5)*Iб0; ( ) [ ]
11. Знаходимо значення опору R2 ланцюга стабілізації:
R2= (URе+Uеб)/I12≈(URе+0,2)/I12; ( ) [ ]
12. Розраховуємо опір R1 ланцюга стабілізації:
R1= (Eжив-URе-Uеб)/I12+Iб0; ( ) [ ]
13. Знаходимо коефіцієнт не стабільної робочої точки:
Ó≈1+R12/Rе≤5…8; ( ) [ ]
де:
R12=(R1*R2)/(R1+R2); ( ) [ ]
Якщо значення Ó окажеться дуже великим, то треба вибрати більше значення струму ланцюга стабілізації.
14. Розраховуємо еквівалентний опір навантаження ланцюга колектора:
Rке=(Rк*Rн)/(Rк+Rн); ( ) [ ]
де:
Rн=Uн/Iн; ( ) [ ]
15. Знаходимо коефіцієнт підсилення по струму:
Kі0=h21е/(1+Rке*h22е); ( ) [ ]
16. Розраховуємо вхідний опір:
Rвх=(h11e+Rке*∆he)*(1+Rке*h22e); ( ) [ ]
17. Знаходимо коефіцієнт підсилення по напрузі:
Ku0=(h21e*Rн1е)/(h11e+∆he*Rн1е); ( ) [ ]
18. Знаходимо вхідний опір каскаду:
Rвих=(Rсиг+h11e)/(h22e*Rсиг+∆he); ( ) [ ]
19. Розраховуємо ємність розділового конденсатора:
Cр=1/(Ωн*(Rке+Rн)*; ( ) [ ]
20. Знаходимо коефіцієнт викривлення на верхній частоті діапазонна:
Мв=; ( ) [ ]
де:
Rне=(Rке*Rн)/(Rке+Rн); ( ) [ ]
Се≥1/Ωн*R∑; ( ) [ ]
3.1.5 Розрахунок ПЗЧ вхідний.
1. Вибираємо транзистор МП41: Uкепроб = 15В＞Едж, h11e = 660 Ом,
h12e = 10-4, fh21e = 25 кГц, h22е = 20 мкСм, Iке = 15 мкА,
∆he = h11eh22e – h12eh21e = 660×20×10-6-10-4×30 ≈ 10,2×10-3
2. Визначаємо величину постійної складової струму колектора:
Iкmin = (5…10) Iке = 10×15 = 150мкА
Iк ≥ Iн+Iкmin = 1+0,15 = 1,15мА
Вибираємо Iк=1,2мА.
3. Вибираємо мінімальну напругу між колектором і емітером:
Uкеmin = 1В
4. Визначаємо напругу між колектором і емітером:
Uкео ≥ Uкеmin +Uн = 1+0,5 = 1,5B
Приймаємо Uкео = 2В.
5. Визначаємо струм бази:
Iбо = мА
6. Вибираємо напругу на опорі Rе в цепі емітера:
URe = (0,15…0,2) КДж = 0,2×9 = 1,8B
7. Вираховуємо опір в цепі колектора:
Rн = = = 4,33 кОм
Приймаємо Rн = 4,3 кОм.
8. Уточнюємо значення постійних складових струмів в цепі колектора і бази:
Iк ≥ ікmin + = = 1,26мА,
Iбо = = = 50мкА
Приймаємо Iк = 1,5мА, Iбо = 50мкА.
9. Розраховуємо опір в цепі емітера:
Rе = = = 1200 Ом
Приймаємо Rе = 12000 Ом.
10. Вибираємо струм цепі зміщення:
I1,2 = (3…5) Iбо = 5×0,050 = 0,25Ма
11. Розраховуємо опір R2, цепі стабілізації робочої точки:
R2 = = = 8000 Ом
Приймаємо R2 = 8200 Ом.
12. Розраховуємо опір R1, цепі стабілізації робочої точки:
R1 = = = 23,3 кОм
Приймаємо R1 = 22 кОм.
13. Вираховуємо коефіцієнт нестабільності робочої точки:
R1,2 = = ≈ 6000 Ом
о≈ 1+ = 1+ = 6<8
14. Розраховуємо еквівалентний опір навантаження цепі колектора:
Rке = = ≈ 450 Ом
15. Визначаємо коефіцієнт підсилення по струму:
Кіо = = = 29,76
16. Розраховуємо вхідний опір:
Rвх = = = 660 Ом
17. Вираховуємо коефіцієнт підсилення по напрузі:
Kuo = = = 20,3
18. Визначаємо вхідний опір каскаду:
Rвих = = = 57,5 кОм
19. Розраховуємо ємність роздільного конденсатора:
Ср = = = = 1,43мкФ
Приймаємо Ср = 2мкФ.
20. Перевіряємо коефіцієнт частотних викривлень на верхні частоті діапазону:
= = 1,0026
= ≈ 1,02
МВ = = 1,0026×1,02 ≈ 1,022
21. Визначаємо ємність блокуючого конденсатора Се, в цепі емітера:
Се = = = 9,7 мкФ
Приймаємо Се = 10 мкФ.
Змн.
№ докум.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
BA1
7
Арк.
12
4
5
13
11
3
6
9
8
мн.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КХ2
СХ
КХ
ПВЧ
О.С.Ф
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Змн.
Арк.
Арк.
10
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Дата
Підпис
№ докум.
Змн.
де;
2
WА1
1
Підпис
Дата
Арк.
Изм.
ПВЧ
ОСФ
ПР
ДСФ
ППЧ1
Д
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.ДПід№ дЗмн.
Змн.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ДСФ
ППЧ3
ППЧ4
ППЧ2
ДСФ
ОСФ
ВК
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 5.090704-12 П3
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ВА1
ВА1
Квих
КФ
К3
К4
К2
К1
КФ
К3
К2
К4
Квих
К1
Р.Т
Р,Г
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист