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
Радиоприемник супергетеродинного типа.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
КР 6.01010401.05.ПЗ
Содержание
Заключение
Литература
Приложения
Односигнальная селективность. Селективность РПУ по соседнему каналу представляет собой ослабление сигнала при расстройке приёмника на ± 9 кГц и составляет не менее 26 дБ
Подавления зеркального канала: его необходимо ослабить для КВ по меньшей мере на 10дб.В данной работе проектируется приемник 4 класса и строится по схеме с плавным первым гетеродином.
Полоса пропускания и коэффициент прямоугольности. Полоса пропускания общего радиотракта приемника определяется реальной шириной спектра принимаемого сигнала и составляет 3 кГц для телефонного однополосного сигнала с подавленной несущей 100 Гц для амплитудной телеграфии. Коэффициент прямоугольности частотной характеристики радиотракта лежит в пределах 1,7 -2,5. Количество преобразований. На КВ диапазоне требуется двойное преобразование частоты.
Распределение избирательности и усиления по трактам. Коэффициент усиления в тракте сигнальной частоты (до 1-го смесителя): где: Uвх.пр(доп)- допустимое напряжение на входе преобразователя частоты, которое можно положить равным 100 — 200 мВ Еа- чувствительность приемника.
В тракте первой промежуточной частоты коэффициент усиления берется не выше 10 -20 Коэффициент усиления в тракте 2-й промежуточной частоты должен довести усиление сигнала до нормального уровня, необходимого для детектирования радиосигналов в наилучших условиях, и выбирается по формуле.
где: К3 =10...20 —запас усиления на случай старения элементной базы.
Величина U равна нормальному значению напряжения на входе детектора и выбирается в зависимости от типа детектора. Для АМ детектора эта величина составляет 0,5 - 1 В (диодная схема); 0,1...0,2 В (транзисторная схема). Для однополосного детектора 0.02 —0.04 В, для частотного детектора 2…4 В
Данное радиоприемное устройство построено по супергетеродинной схеме с двойным преобразованием частоты и имеет фильтры в тракте звуковой частоты. Эти фильтры предназначены для: ТЛГ - амплитудная телеграфия с полосой 100 Гц и ОБП телефонный однополосный сигнал с подавленной несущей с полосой 3 кГц
Питается данное РПУ от двухполярного источника питания, который в свою очередь питается ст сети переменного напряжения 220В., 50Гц.
3.Расчет РПУ.
Входная цепь обеспечивает выделение несущей частоты и согласования антенны с последующими каскадами схемы и подавление сигнала по зеркальной частоте .Частота несущей f=
Исходя из различных схем построения РПУ на частотах близких к 28 МГц, емкость конденсаторов в контурах входных цепей приблизительно равна
40 пФ , => индуктивность будет равна 3,23.10-6 Гн. Селективность по зеркальному каналу не менее 26 дБ.
Усилитель высокой частоты обеспечивает нужное усиление несущей для последующих преобразований. Коэффициент усиления в тракте сигнальной частоты (до 1-го смесителя):
где: Uвх.пр(доп)- допустимое напряжение на входе преобразователя частоты, которое можно положить равным 100...200 мВ.
Еа-чувствительность приемника, равная для города 0,65 мкВ
Кеч ==153846,2
Параметры полевого транзистора даны в приложении 1.
Смеситель и гетеродин обеспечивают понижение частоты для последующей фильтрации, ч.к. на более низких частотах добротность фильтров намного выше, чем на высоких частотах. Гетеродин и смеситель первой промежуточной частоты построены на специализированной ИМС К174ПС1. Колебательный контур подключенный к этой ИМС собран по грехточечной схеме и настроен на частоту 24 мГц. На выходе ИМС образуется первая промежуточная частота 3 мГц. Гетеродин и смеситель второй промежуточной частоты построены на транзисторе У2. Этот каскад является неперестраивавым и стабилизирован кварцевым резонатором. Частота гетеродина составляет 1,5 МГц.
В результате образуется вторая промежуточная частота равная 465 кГц.
Также в тракте первой промежуточной частоты коэффициент усиления Кпч равен 10 — 20 , за счет усиления на V2. Параметры специализированной ИМС К174ПС1 и биполярных транзисторов V2, VЗ даны в приложении 2 и 3 соответственно.
Полосовой фильтр осуществляет избирательность по соседнему каналу. Он представляет собой конструктивно законченную систему пъезокерамических или кварцевых резонаторов связанных между собой. Чтобы полосовой фильтр работал нормально нужно согласовать его вход и выход с предыдущими и последующими каскадам. УПФ. низкое входное сопротивление. Низкое входное сопротивление первого фильтра согласовано с низким выходным сопротивлением первого смесителя А вот для согласования второго П.Ф. с выхода второго смесителя сигнал промежуточной частоты поступает на вход эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе УТЗ Он согласует высокое выходное сопротивление смесителя собранного на биполярном транзисторе с низким входным сопротивлением пьезокерамического фильтра 202. Полосовые фильты определяют селективность по соседнему каналу. Селективность по соседнему каналу составляет 40 дБ. Параметры П.Ф. даны в приложении 4.
Усилитель промежуточной частоты обеспечивает автоматическую регулировка частоты и автоматическое усиление промежуточной частоты для последующей дешифрации. Усилитель промежуточной частоты выполнен на ИМС К157ХА2. Коэффициент усиления в тракте 2-й промежуточной частоты должен довести усиление сигнала до нормального уровня, необходимого для детектирования радиосигналов в наилучших условиях, и выбирается по формуле:
Где КЗ=10-20 запас усиления на случаи старения элементном базы.
4. Описание работы РПУ.
Колебательный контур, выделяет радиосигнал с частотой 28 МГц из множества радиосигналов наводимых в антенне. Этот колебательный контур имеет плавную перестройку по частоте с помощью блока переменных емкостей входящих в него. Он же производит селекцию по зеркальному каналу. Далее сигнал усиливается до нужного значения усилителем высоких частот. После усиления, сигнал попадает на смеситель, на котором происходит преобразование сигнала высокой частоты в более низкую Так получается первая промежуточная частота. Затем сигнал попадает на полосовой фильтр для селекции по соседнему каналу. После этого происходит еще одно подобное преобразование, после которого получается вторая промежуточная частота. Затем она усиливается усилителем промежуточной частоты до нужного значения, усиление которого контролируется АРУ. После происходит детектирование промежуточной частоты с помощью специализированной микросхемы Затем сигнал -звуковой частоты попадает на активный фильтр собранный на операционном усилителе. Этот фильтр имеет переключатель режимов приема радиосигналов (ТЛГ - амплитудная телеграфия с полосой 100 Гц и ОБП - телефонный однополосный сигнал с подавленной несущей с полосой 3 кГц ). После этого сигнал попадает на усилитель звуковой частоты, предназначенный для конечного усиления звуковой частоты до значения мощности, пригодной для воспроизведения через громкоговорители. Принципиальная схема РПУ представлена в приложении 9.
Для питания данного РПУ требуется двухполярный источник питания, т.к. в его состав входит УЗЧ с двухполярным питанием. На рисунке приведена схема простого преобразователя, который позволяет получать от источника -220 В , стабилизированное напряжение -12 В. Ток нагрузки по цепи -12В может быть до 150мА. Он состоит из понижающего трансформатора Т1, двух полупериодных выпрямителей VD1 и VD2 и двух интегральных стабилизаторов ВА1 и ВА2. Емкости С1-С4 служат для сглаживания пульсаций напряжения. Принципиальная схема блока питания представлена в приложении 10.
Для АМ величина Uдет детектора составляет 0,01 - - 0,02 В. 10878,6-20 В
Кртмакс= =10878,6; Кпч= =0,141
Параметры ИМС К157ХА2 даны в приложении 5.
ОБП и ТЛГ детектор выделяет полезный сигнал звуковой частоты из высокочастотного. Для неискаженного детектирования максимальная амплитуда однополосного или телеграфного сигнала на входе детектора должна быть порядка 20 мВ. Для детектирования ОБП с подавленной несущей, в его цепь включен третий гетеродин, настроенный на частоту второй промежуточной частоты — 465 КГц. В качестве детектора в данное РПУ используется ИМС дифференциальный усилитель - К175УВ4. Параметры К175УВ4 даны в приложени: 6
Фильтр низкой частоты - предназначен для фильтрации на низких частотах (ТЛГ амплитудная телеграфии с полосой 100 Гц и ОБП --Телефонный ОДНОПОЛОСНЫЙ сигнал подавленной несущей с полосой 3 кГц ) Он собран на ИМС К140УД1 А, представляющей из себя дифференциальный усилитель. Резонансная частота полосы пропускания определяется из соотношения:
При заданных частотах конденсаторы имеют следующие емкости: С32 = 7,34 мкФ для f==100 Гц, и С31 =8 нФ для т=3 кГц. Также на этой ИМС может производится предварительное усиление сигнала. Коэффициент усиления ее равен отношению сопротивлений R21 к R18 соответственно. Параметры ИМС К140УД1А даны в приложении: 7.
Усилитель звуковых частот предназначен для конечного усиления звуковой частоты до значения заданной мощности: Рвых=5Вт. Усилитель звуковых частот собран на микросхеме К174УН1 1 . Питание у этой микросхемы - двухполярное. Параметры этой МС даны в приложении 8.
Заключение
Смеситель и гетеродин обеспечивают понижение частоты для последующей фильтрации, ч.к. на более низких частотах добротность фильтров намного выше, чем на высоких частотах. Гетеродин и смеситель первой промежуточной частоты построены на специализированной ИМС К174ПС1. Колебательный контур подключенный к этой ИМС собран по грехточечной схеме и настроен на частоту 24 мГц. На выходе ИМС образуется первая промежуточная частота 3 мГц. Гетеродин и смеситель второй промежуточной частоты построены на транзисторе У2. Этот каскад является неперестраивавым и стабилизирован кварцевым резонатором. Частота гетеродина составляет 1,5 МГц.
В результате образуется вторая промежуточная частота равная 465 кГц.
Также в тракте первой промежуточной частоты коэффициент усиления Кпч равен 10 — 20 , за счет усиления на V2. Параметры специализированной ИМС К174ПС1 и биполярных транзисторов V2, VЗ даны в приложении 2 и 3 соответственно.
Полосовой фильтр осуществляет избирательность по соседнему каналу. Он представляет собой конструктивно законченную систему пъезокерамических или кварцевых резонаторов связанных между собой. Чтобы полосовой фильтр работал нормально нужно согласовать его вход и выход с предыдущими и последующими каскадам. УПФ. низкое входное сопротивление. Низкое входное сопротивление первого фильтра согласовано с низким выходным сопротивлением первого смесителя.
Литература.
Приложение 1.
КПЗ 03 А.
Транзистор полевой Р- типа, маломощный, среднечастотный, предназначен для использования в усилителях , в генераторах, и т.д.
|
Тип прибора |
Структу-ра |
Придельное значение параметров при Т = 25С |
Значение параметров при Т = 25С |
Т к макс С |
Корпус |
|||||
|
U кэ.мах (U кэ.н мах) В |
I к.мах (I к.н мах ) |
Р к.мах (Р к.н мах) |
Fгр мГц |
h21э |
Кш дБ |
I к.обр (I є.обр ) |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
КП303А |
Р |
60 |
130(230) |
250 |
150 |
160. 2800 |
16 |
0,07 (13) |
-40… +85 |
ТО-18 |
Приложение 2.
К174ПС1
Большой универсальностью обладает функциональная микросхема К174ПС1. Она может работать в широком диапазоне частот, ее можно использовать не только в низкочастотной радиоаппаратуре, но и в радиовещательных и телевизионных устройствах. Она представляет собой балансный смеситель, обладающий следующими основными техническими характеристиками:
|
Крутизна преобразования, мА/В, не менее: |
4.5 |
|
|
Коэффициент шума, дБ, не более: |
8 |
|
|
Напряжение стабилизации, В, не более: |
1 |
|
|
Входное напряжение, В, не более: |
1 |
|
|
Верхняя частота входного сигнала, МГц, не менее: |
200 |
|
|
Напряжение питания, В: |
9±10% |
|
|
Потребляемый ток, мА, не более: |
2,5 |
|
|
Предельные допустимые напряжения питания. В при токе нагрузки, мА: |
2,5, не менее |
4,5 |
|
4,5, не более |
15 |
|
|
Масса в корпусе 201.141, 5 г, не более |
1,5 |
|
Приложение 3.
КТ3102А
Транзистор биполярный, п-р-п типа, маломощный, высокочастотный, предназначен для использования в усилителях высокой частоты, в генераторах, и т.д.
|
Тип прибора |
Прово- димость |
Придельное значение параметров при Т = 25С |
Значение параметров при Т = 25С |
Т к макс ,С |
Корпус |
|||||
|
U кэ.мах (U кэ.н мах ) В |
I к.мах (I к.н мах) |
Р к.мах (Р к.н мах) |
Fгр мГц |
h21э |
Кш дБ |
I к.обр (I є.обр ) |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
КП303А |
n-p-n |
50 |
100(200) |
250 |
300 |
100.. 250 |
10 |
0,05 (10) |
-40… +85 |
КТ-26 |
Приложение 4
Полосовой фильтр ФПП-056
|
Технические характеристики |
1ФПП-056 |
|
|
Средняя полоса пропускания, кГц |
2 МГц ±2 |
|
|
Полоса пропускания по уровню -6 дБ, кГц |
3,5 |
|
|
Неравномерность в полосе пропускания не более, ДБ |
1,4 |
|
|
Избирательность при расстройке от средней частоты кГц не менее, дБ |
± 9 |
50 |
|
Вносимое затухание в полосе пропускания не более, ДБ |
16,5 |
|
|
Вес не более, г |
3 |
Полосовой фильтр ФПП-023.
|
Технические характеристики |
ФПП-023 |
||
|
Средняя полоса пропускания, кГц |
465 ± 2 |
||
|
Полоса пропускания по уровню -6 дБ, кГц |
9,5 |
||
|
Неравномерность в полосе пропускания не более, ДБ |
2 |
||
|
Избирательность при кГц не менее, дБ |
расстройке от средней частоты |
± 9 |
40 |
|
Вносимое затухание в |
полосе пропускания не более, ДБ |
9,5 |
|
|
Вес неболее, г |
3 |
Приложение 5.
К174ХА2
Микросхема К174ХА2 предназначена для использования в радиовещательных супергетеродинных приемниках 1-1У классов с амплитудной модуляцией. Эта микросхема содержит следующие узлы: усилитель промежуточной частоты и АРУ.
Основные технические характеристики:
|
Основные технические характеристики |
||
|
Напряжение питания. В, не более |
12 |
|
|
Ток потребления, мА |
6-- 13 |
|
|
Чувствительность при соотношения сигнал/шум 20 дБ на частоте 1 060 кГц. мкВ, не более |
20 |
|
|
Выходное напряжение, мВ |
60 |
|
|
Напряжение питания, В |
16 |
|
|
Частота входного сигнала, МГц |
30 |
|
|
Ток потребления, мА |
16 |
|
|
Темпера тура окружающей среды, °С |
-25 — |
+56 |
|
Предельные эксплуатационные данные |
||
|
Напряжение питания, В |
16 |
|
|
Частота входного сигнала, МГц |
30 |
|
|
Ток потребления, мА |
16 |
|
|
Температура окружающей среды, °С -25 |
+56 |
Приложение 6.
К175УВ4
К175УВ4 — дифференциальный усилитель. Микросхема К175УВ4 предназначена для использования в предусилителях высокой частоты.
|
Основные технические характеристики |
|
|
Напряжение питания. В, не более |
12 |
|
Ток потребления, мА |
9.. .18 |
|
Чувствительность при соотношения сигнал/шум 20 дБ на частоте 1060 кГц. мкВ, не более |
45 |
|
Выходное напряжение, мВ |
85 |
Приложение 7.
К140УД1Б
К140УД1Б — операционный усилитель средней точности.
Электрические параметры
|
Номинальное напряжение |
12,6В. |
|
Потребляемый ток |
12 мА |
|
Коэффициент усиления напряжения |
1000-1200 |
|
Напряжение смещения нуля |
7мВ |
|
Температурный коэффициент |
20мкВ / ПС |
|
Входной ток |
8000 нА |
|
Разностный входной ток |
1500 нА |
|
Коэффициент ослабления синфазного сигнала |
60 дБ |
|
Частота единичного усиления |
8 МГц |
|
Скорость наростания выходного напряжения |
0,5 В/мкс |
|
Наибольшая амплитуда выходного напряжения |
5,7В. |
|
Входное сопротивление |
0,004МОм. |
Приложение 8.
Микросхема представляет собой усилитель мощности звуковой частоты с номинальной выходной мощность 15 Вт на нагрузку 4 Ома. Имеет защиту выходного каскада от короткого замыкания и перегрузок. Аналог микросхемы ТВА2020 Содержит 150 интс! ральный элемента. Конструктивно оформлена в корпусе типа 201. 14.-12. Масса не боле1,5 гр.
|
Основные технические характеристики |
|
|
Номинальное напряжение питания (двухполярное) |
± 17В± 10% |
|
Ток потребления при 11П = ± 17В, 11ВХ — 0 В не более |
100 мА |
|
Выходная мощность при 1Л, = ± 17В, Кн = 4 Ома, Кг = 1% |
15 Вт |
|
Коэффициент гармоник при \ЛП=±1 7В, Кн=4Ома,РВых = 0, 1 5 ... 1 5 Вт |
1 % |
|
Максимальное входное напряжение при ^=±176, Рвых = 10 Вт не более |
250 мВ |
|
Напряжение шумов на выходе при Т_1П = ± 17 В, Кн = 4 Ома |
1,0 мВ |
|
Коэффициент подавления пульсаций частотой 100 Гц |
45 До |
|
Входное сопротивление при Ьгп = ± 17В, Гвх = 1 кГц |
100 кОм |
|
Предельно допустимые режимы эксплуатации |
|
|
Напряжение питания |
±5--± 18В |
|
Максимальный ток нагрузки при Ц, = ± 17 В, К.,, = 0, ] Ома |
2,4 А |
|
Максимальное входное напряжение |
10В |
|
Тепловое со противление: кристалл-среда |
70°С/Вт |
|
Температура окружающей среды |
- 10--+55°С |
|
Температура кристалла |
+ 150°С |
Зм.
Кільк.
Арк.
Підп.
Дата
Аркуш
3
КР 6.01010401.05.ПЗ
Розработ.
Зиновой
Проверил
Гриценко
Радиоприемник супергетеродинного типа.
Стадія
ркушів
20
ЛНУ гр. 4П0П0-РП
ЦК спецелектротехнологічних дисциплін
1
РПК
Технологічне відділення
ЦК спецдисциплін
№ док.
|
Взам. інв. № |
|
Підпис і дата |
|
Інв. № ориг. |
|
Погоджено |
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
4
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
5
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
6
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
7
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
8
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
9
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
10
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
11
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
9
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
21
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
12
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
13
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
14
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
15
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
16
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
17
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
18
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
19
КР7.01010401.05.ПЗ
Зм.
Арк.
№ докум
.
Підпис
Дата
Арк.
20
КР7.01010401.05.ПЗ