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.ТЕХНІЧНІ УМОВИ 1.1. Технічне завдання Таблиця 1. Технічні дані № варіанту 13 Клас 2 Тип стаційний Діапазон вхідних частот КГц 350-6000 350...6000 Метод розбивки діапазону Кд 1,5 Вихідна потужність Вт 7 Розрахунок каскаду П.З.Ч. вхідний Каскад на мікросхемі П.П.Ч. Сервісний каскад Сканер частоти чччастотичастоти 1.2. Якісні показники - Чутливість для зовнішньої антени Дб………………………………..........10 - Чутливість для внутрішньої антени мВ/м.............................0,05 Селективність (Se) - за сусіднім каналом Дб........................................................................35 - за проміжною частотою Дб...............................................................35 - за дзеркальним каналом Дб.............................................................50 Дія АРП - за входом Дб............................................................................................35 |
||||||
|
Лист |
||||||
|
Зм |
Аркуш |
№ докум. |
Підпис |
Дата |
||
1.3. Область застосування Радіоприймач використовується в побутових цілях з діапазоном частот 350-6000 Гц і відповідає показникам 2 класу. Відповідно завдання каскади П.П.Ч. виконуються на мікросхемах, всі інші каскади – на транзисторах. Застосовується сервісний каскад сканер частоти. 1.4. Технічні вимоги - Вага КГ...................................................................................................10 - Габарити мм...................................................................500х300х200 1.5. Технічні характеристики - Напруга живлення В...............................................................220±10 - ККД %.................................................................................................70 - Вихідна потужність Вт……………………………………………..…………..7 1.6. Умови експлуатації - Температура навколишнього середовища %..............-10-+55 - Вологість, %..................................................................................50-80 - Атмосферний тиск мм.рт.ст.................................................750±50 |
||||||
|
Лист |
||||||
|
Зм |
Аркуш |
№ докум. |
Підпис |
Дата |
||
|
1.7. Вимоги до надійності та технологічності - Середній час напрацювання на відмову Тср.го…………...100000 - Середній час ремонту Тв. год..............................................................1 - Коефіцієнт готовності до роботи в будь-який момент часу Кг ......................................................................................0,98 - Комплексний показник технологічності К................................0,7 - Рівень технологічності вузла У.....................................................1,1 1.8. Розробка структурної схеми радіоприймача Для радіоприймача 2 класу використовуємо типову структурну схему за Рисунком 1. |
||||||
|
Лист |
||||||
|
Зм |
Аркуш |
№ докум. |
Підпис |
Дата |
||
|
де: 1 – Вхідне коло 2 – Підсилювач високої частоти 3 – Сканер частоти 4 – Перетворювач радіо частоти 5 – Контур гетеродину 6 – Гетеродин 7 – Смуговий фільтр 8 – Перший каскад підсилення проміжної частоти 9 – Фільтр проміжної частоти 10 – Кінцевий каскад підсилення проміжної частоти 11 – Фільтр 12 – Аперіодичний регулятор підсилення 13 – Детектор 14 – Підсилювач звукової частоти WA1 – Антена BA1 – Гучномовець Рисунок 1.Р.П.У.Схема електрична структурна |
||||||
|
Лист |
||||||
|
Зм |
Аркуш |
№ докум. |
Підпис |
Дата |
2. Розрахункова частина
2.1. Розрахунок структурної схеми вхідного кола
2.1.1. Розбивка завданого діапазону частот на під діапазони
Метод рівних Кд забезпечує однакову перестройку по діапазону, під діапазону, де Кд однакове відповідно завданню.
Визначаємо загальне Кд:
Кдз.=fmax/fmin; ( ) [ ]
Де:
fmax - максимальна завдана частота КГц……….………………..6000
fmin - мінімальна завдана частота КГц………………..……………………350
Кдз.=6000/350=17,14
Кдз.>3
Розбиваємо на під діапазони:
ДХ
fmin=350 КГц
fmax=Кд*fmin ; ( ) [ ]
де:
Кд=1,5
fmax=350*1,5=425
Приймаємо fmax=405 КГц
СХ1
fmin= 525 КГц
fmax = Кд*fmin ; ( ) [ ]
fmax=525*1,5=787,5
СХ2
fmin=787,5 КГц
fmax=Кд* fmin ; ( ) [ ]
fmax=787,5*1,5=1181,25
КХ
fmin=3,95 МГц
fmax=Кд*fmin ; ( ) [ ]
fmax=3,95*1,5=5,925
2.2 Структурна схема вхідного кола
де:
ДХ – під діапазон довгих хвиль.
СХ1 – перший під діапазон середніх хвиль.
СХ2 – другий під діапазон середніх хвиль.
КХ – під діапазон коротких хвиль.
П.В.Ч – підсилювач високої частоти.
О.С.Ф – одно контурний смуговий фільтр.
Рисунок 2. Вхідне коло. Схема електрична структурна
2.3 Принципова схема вхідного кола
Рисунок 3. Вхідне коло схема електрична принципова
2.3.1 Розробка схеми ПВЧ
В якості схеми ПВЧ використовуємо каскад на біполярному транзисторі спільний емітер в коло бази включаємо резистивний контур і підводимо базу АРП и використовуємо схему 2 класу за Рисунком 4.
Рисунок 4. ПВЧ. Схема електрична принципова
2.3.2. Розробка принципової схеми перетворювача частоти
В якості перетворювача 2 класу використовуємо мікросхему за рисунком 5
Рисунок 5. Перетворювач. Схема електрична принципова
2.4 Розрахунок селективної системи тракту ПЧ
Тракт проміжної частоти забезпечує селективності радіоприймача 2 класу. Селективність забезпечується або котушками або п’єзо фільтрами або п’єзо резонаторами. Вибираємо коливальну систему LC фільтрів які регулюються осердям індуктивності. Розрахунок селективності береться із запасом.
Розраховуємо кількість контурів проміжної частоти з розрахункової селективності.
Se.р = 1,5*Se/1,02 ; ( ) [ ]
де:
1,5 – запас селективності
1,02 – нормуючий коефіцієнт для LC фільтру
Se – селективність за сусіднім каналом Дб………………….………………35
Se.p = 1,5*35/1,02=76,2
Округлюємо в більшу сторону =77
N = Se.p/n ; ( ) [ ]
де:
n – затухання одним контуром Дб………………………………………………………8
N = 77/8=6,5
Округлюємо в більшу сторону =7
2.5 Розрахунок кількості каскадів тракту ВЧ
Тракт ВЧ це всі каскади від вхідного кола по детектор. Цей тракт забезпечує завдані селективності та чутливість радіоприймача.
Чутливість може бути для зовнішньої і внутрішньої антени або одночасно. Для визначення чутливості радіоприймача розраховують необхідний коефіцієнт підсилення який забезпечує чутливість для антени.
З 2 коефіцієнтів вибираємо більший.
Розрахунок коефіцієнту підсилення для забезпечення чутливості зовнішньої антени.
Ku(зов.) = 2*Uд/Uчут ; ( ) [ ]
де:
2 – запас напруги на вході детектора
Uд – напруга детектора В…………………………………………………………………...1,5
Uчут – чутливість для зовнішньої антени……………………………10*10-6
Ku(зов.) = 2*1,5/10*10-6=3*10 5
Розрахунок коефіцієнту підсилення для забезпечення чутливості внутрішньої антени.
Ku(вн.) = 2*Uд/Eчут ; ( ) [ ]
де:
Ечут – чутливість внутрішньої антени за полем В/м…0,5*10-3
Для розрахунку Ku(вн) потрібно чутливість за полем перевести в напругу за формулою:
Uвн = Ечут*Q*h*P ; ( ) [ ]
де:
Q – добротність контуру за класом…………………………………………………90
h – діюча висота антени в м………………………………………………………..3*10-3
P – коефіцієнт включення в контуру………………………………………...2*10-1
Uвн = 0,5*10-3*90*3*10-3*2*10-1=2,7*10-5
Ku(вн.) = 2*1,5/2,7*10-5=1,1*105
Із двох коефіцієнтів вибираємо більший і здійснюємо розрахунок кількості каскадів.
Розрахунок кількості каскадів за умов що Ku(p)>Ku(зов.)
Ku(вх.) = Kвх*Kпвч*Kпр(2)*K1ппч(2)*K2ппч(р)*K3ппч(2)*K4ппч(1)
З таблиці вибираємо значення коефіцієнтів підсилення
Таблиця 2. Коефіцієнти підсилення
|
Назва, позначення: |
Коефіцієнт підсилення: |
|
Вхідне коло з зовнішньою антеною Квх.к. |
0.2 |
|
Підсилювач високої частоти резонансний КПВЧ(р) |
5 |
|
Перетворювач частоти з двохконтурним фільтром КПР(2) |
15 |
|
Підсилювач проміжної частоти двохконтурний КППЧ(2) |
17 |
|
Підсилювач проміжної частоти одноконтурний широкосмуговий КППЧ(а) |
25 |
|
Підсилювач проміжної частоти з ФЗС КППЧ(2) |
10 |
|
Підсилювач проміжної частоти аперіодичний КППЧ(1) |
30 |
Ku(вх.) =0,2*5*15*10*25*17*30=1,9*106
Отримана структурна схему тракту ВЧ
Рисунок 6. Тракт ВЧ. Схема електрична структурна
2.6 Розрахунок системи АРП
АРП для різних класів застосовується різні засоби підключення та типи.
Для 2 класу використовують АРП “Проста”.
Для цього використовується детектор радіоприймача .Охват дії АРП визначає які каскади використовуються для регулювання але завжди починається з першого каскаду.
Розрахунок дії АРП
np = Авх – Авих ; ( ) [ ]
де:
Авх – зміна сигналу на вході Дб.............................................................35
Авих – зміна сигналу на виході Дб.........................................................10
np = 35-10=25
Розраховуємо охват каскадів системою АРП
N = np/20lgKu ; ( ) [ ]
де:
Ku – підсилення одним каскадом .........................................................10
N = 25/20=1,25
Закругляємо в більшу сторону до 2
Структурна схема підключення АРП для 3 і 2 класу.
Рисунок 7. Підключення АРП. Схема електрична структурна
2.7 Вибір схеми детектора
Вибираємо схему пасивного АМ детектора з роздільним навантаженням.
Детектор знаходиться в мікросхемі в перетворювачі рисунок 5.
2.8 Розробка схеми ПЗЧ
Відповідно завдання, завдано вихідну потужність 7Вт. Це відповідає застосування класу АВ.
Розрахунок каскадів підсилення.
Розраховуємо допустиму потужність на колекторі.
Рк = Рвих/ λ ; ( ) [ ]
де:
Рвих – завдана потужність Вт..................................................................7
λ – К.К.Д. .......................................................................................................0,8
Рк = 7/0,8= 8,75
Розраховуємо необхідний коефіцієнт підсилення для каскадів ПЗЧ
Кр = Рк/Рвх ; ( ) [ ]
де;
Рвх – вхідна потужність Вт................................................................1*10-6
Кр = 8,75/1*10-6= 8,75*106
Розраховуємо кількість каскадів тракту ЗЧ
Крз = К1*К2*К3*...*Кn
де:
К=60
Крз = 60*60*60*60*0,5*60= 38,8*107
За розрахунковою схемою креслимо структурну схему каскадів підсилювача
де:
К1...К4 – коефіцієнт підсилення каскаду
Кф – фазоінвертор
Квих – вихідний каскад
ВА1 – гучномовець
Рисунок 8. ПЗЧ. Схема електрична структурна
Відповідно завдання креслимо структурну схему тракту ЗЧ
де:
Р.Г – регулятор гучності
Т.Б – тембро блок
Рисунок 9. Тракт ЗЧ. Схема електрична структурна
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.
5
7
3
2
1
9
10
8
1222
4
Лист
WA1
6
13
11
14
BA1
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
WA2
Лист
Дата
СХ1
Подпись
№ докум.
ДХ
КХ
Лист
П.В.Ч
Изм.
СХ2
WA1
О.С.Ф.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Д
Д.С.Ф
О.С.Ф
ППЧ3
АПЧГ
Д.С.Ф
ППЧ1
Д.С.Ф
П.Р
О.С.Ф
П.В.Ч
В.К
ППЧ2
Арк.
Дата
Підпис
№ докум.
Арк.
Змн.
Квих
КФ
ВА1
К4
К3
К2
К1
Т.Б
Р,Г
Квих
КФ
К4
К3
К2
К1
ВА1
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ФАРП
Д
ППЧ7
ППЧ1
ПР
ПВЧ
ПЗЧ
ВК
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.