Приёмник радиовещательный карманный (стр. 1 из 6)

Содержание

Основные требования к приемнику по ГОСТу 5651 – 89

Введение

1. Выбор и обоснование структурной схемы приемника

1.1 Расчет полосы пропускания

1.2 Расчет чувствительности

1.3 Разбивка на диапазоны и выбор элементов настройки

1.4 Выбор средств обеспечения избирательности по соседнему и зеркальному каналам

1.5 Выбор активных элементов и распределение усиления

1.6 Выбор и обоснование структурной схемы приемника

2. Расчет электрической схемы

2.1 Расчет входной цепи

2.2 Расчет УРЧ

2.3 Расчет УПЧ

2.4 Расчет Преобразователя частоты

2.5 Расчет Детектора

3. Конструкция приемника на современных микросхемах

Заключение

Список литературы

Основные требования к приемнику по ГОСТу 5651 – 89

1. Диапазон принимаемых частот СВ: 525 – 1605 кГц

УКВ 1 65.8 – 74 МГц

УКВ 2 100 – 108 МГц

2. Реальная чувствительность при отношении с/ш в диапазоне АМ не менее 20 дБ и в диапазоне УКВ не менее 20 дБ, для внешней антенны (СВ) 75 мкВ (УКВ 2) 10 мкВ

3. Селективность, дБ не менее:

- по соседнему каналу (при расстройке +/- 9 кГц) (СВ) 30 дБ

(при расстройке +/- 180 кГц) (УКВ) 30 дБ

- по зеркальному каналу (СВ) 46 дБ

(УКВ) 30дБ

- по ПЧ, не менее 40 дБ

4. Промежуточная частота 10.7МГц +/- 0.1МГц

5. Нормальный диапазон воспроизводимых частот 125 … 12000Гц

Введение

радиовещательный приемник диапазон схема

Одной из основных особенностей научно технического прогресса является непрерывный рост информационных потоков во многих сферах человеческой деятельности. Одна из наиболее обширных областей, в которой решается данная задача, является радиовещание. Трудно себе представить быт без радиоприёмников. Это море информации, развлечений, познавательных программ.

Качество принимаемой информации напрямую зависит от качества конструкции приёмника.

Поэтому в данной работе я разработаю карманный радиовещательный приёмник, соответствующий ГОСТу 5651 – 89.

Выбор и обоснование структурной схемы приемника

При проектировании структурной схемы принимаются схемные, конструктивные и технические решения, преследующие следующую цель: - построение приемника, наиболее удовлетворяющего требованиям технического задания. Также радиовещательные приемники должны быть дешевыми, иметь несложную схему и простое управление, поскольку они рассчитаны на массовое производство и служат для индивидуального пользования.

Обычно автомобильные приемники третьего класса выполнены по схеме (рис.1), принимают сигналы на диапазонах СВ (с амплитудной модуляцией) и на УКВ (с частотной модуляцией). Линейный тракт приемника сигналов с АМ состоит из ВЦ (входной цепи), смесителя С – АМ с гетеродином Г – АМ и усилителя промежуточной частоты УПЧ – АМ – ЧМ. Для приема сигналов с ЧМ служит отдельный блок УКВ, состоящий из входной цепи (ВЦ), усилителя радиочастоты (УРЧ), смесителя (С) и гетеродина (Г). С выхода смесителя сигналы подаются на схему УПЧ – АМ – ЧМ, усиливаются и в зависимости от режима работы приемника поступают на демодуляторы - (АД) амплитудный детектор или (ЧД) – частотный детектор, и далее сигнал низкой частоты поступает на усилитель звуковой частоты УЗЧ.

Приемники при необходимости снабжаются устройствами автоматической подстройки частоты (АПЧ). Для нормальной работы приемника при приеме сигналов с АМ введена цепь автоматической регулировки усиления (АРУ). В качестве приемной антенны в автомобильных приемниках используют штыревую телескопическую антенну с сопротивлением r_а = 150 Ом и С_а = 21 пФ

Расчет полосы пропускания

При расчете полосы пропускания приемника будем полагать, что максимальная верхняя частота модуляции принимаемого сигнала F_{в max} равна 15 кГц, а максимальное значение девиации частоты

f = 75 кГц, тогда значение максимального индекса модуляции принимаемого сигнала Y, равно 5 (Y = 5)

Вычислим ширина спектра принимаемого сигнала:

Тогда значение полосы пропускания приемника найдем по формуле:

Где:

-относительная нестабильность несущей частоты сигнала - определяется назначением приемника; для радиовещательного приемника значение = 10^-7 … 10^-8 Гц;

-относительная нестабильность частоты гетеродина приёмника. Будем полагать, что в приемнике используется гетеродин с плавной перестройкой частоты LC контуром и =10^-3 … 10^-4 Гц

- относительная нестабильность частоты тракта УПЧ, и определяется типом селективной системы тракта УРЧ. Будем использовать пьезокерамический фильтр.

В результате П_пр>П_с. Для сужения полосы пропускания приемника применим систему АПЧ (автоматическая подстройка частоты), тогда

используя частотную автоподстройку частоты с К_апч = 20, что вполне осуществимо, получим:

Расчет чувствительности

Требуемое отношение сигнал/шум (по напряжению) на входе приемника определяется формулой:

Где

- необходимое отношение сигнал/шум на выходе детектора. Для рассматриваемого диапазона берём = 20 дБ.

- отношение сигнал/шум по мощности.

Коэффициент шума приемника обеспечивающий заданную чувствительность приемника Е_а0 при комнатной температуре (290К) определяется неравенством:

K=1.38*10-23 Дж/К – постоянная Больцмана, Т₀=290К – стандартная температура приемника. r_a =150Ом – внутреннее сопротивление антенны, П_действ=1.1*П_пр =1,1*257,8=283,6 кГц, К_рф - коэффициент передачи фидера по мощности К_рф=10^-0,1dфb=10^-0,1*0,06*1=0,986,

Разбивка на диапазоны и выбор элементов настройки

Проектируемый приемник является стандартным приемником третьей группы сложности, и его основные параметры определены в ГОСТе – 5651 – 89, в том числе и частоты диапазонов. Считаем, что приемник имеет два диапазона: СВ – средневолновый диапазон с частотами от 525 до 1605 кГц и УКВ – ультракоротковолновый с частотами от 100 до 108 МГц.

Выбираем перестройку контуров преселектора в диапазоне УКВ с помощью варикапов (варикапной матрицы КСВ – 111А)

Коэффициент диапазона приемника (в УКВ диапазоне):

Параметры КВС 111А

С_min = 29.7пФ; C_max = 36.3пФ; Q = 200; C_ном = 33пФ;

U_см = 4В; f_измер =50МГц; U_{обр max} = 30В; I_{обр max} = 1мкА

Определим минимальную емкость варикапа:

С_вmin = C_ном (U_ном / U_max)ⁿ = 33*10^-12*(4.85/4,5+0,85)^0.43 = = 31,637пФ

U_ном = U_см +

_к = 4 + 0.85 = 4.85В

U_max = U_п +

_к = 4.5 + 0.85 = 5.35В

n = 0.43 (для КСВ – 111А)

В качестве перестраиваемых элементов контуров преселектора будем использовать варикапы при встречном включении, тогда С_{вminвстр} = С_вmin/2 = 31.637/2=15.82пФ.

С₀ = C_L+C_M+C_п+m₁²C_вых+m₂²C_вх

Где

С₀ – начальная емкость контура

C_L= 0.5пФ собственная емкость катушек (в диапазоне УКВ 2)

C_M= 5пФ ёмкость монтажа

C_п = 2…20пФ = 10пФ ёмкость подстроечного конденсатора

C_вых = 6пФ выходная емкость транзисторного каскада

C_вх = 3пФ входная емкость транзисторного каскада

m₁ = 1 и m₂ = 0.3…0.5 коэффициенты включения транзистора в контур

С₀ = 0,5+5+10+1*6+0.09*3 =21.77 пФ

С_{в max встр} = С_{вmin встр} +С ; С =С_{к min} (К_д²-1); С_{к min} = Со+ С_{вmin встр};

С_{к min} = 21.77+15.82 = 37.6пФ;

С = 33.92пФ*((1.227)²– 1)=17.15пФ;

С_{в max встр} = 15.82+9.163 = 24.9пФ

Минимальное и максимальное управляющее напряжение:

Применение электронной настройки в данном приемнике позволяет упростить конструкцию механизма настройки, дает возможность повысить надежность, селективность по принимаемой частоте увеличением числа каскадов с перестраиваемыми контурами. В конструктивном отношении использование электронной настройки позволяет выполнить блок УКВ в виде полностью автономного узла.