Проектирование и расчет радиовещательного приёмника (диапазон рабочих частот УКВ 21,45....21,75 МГц, напряжение источника питания – 12 В), страница 3

или в децибелах:

G = 20lg (U_вых / U_вх) = 92,1 (дБ)

Зная коэффициент усиления радиоприемника, распределим его для каждого тракта. Из теории и практических заключений следует, усилитель высокочастотных сигналов не обладает большим коэффициентом усиления, так как высокочастотный сигнал, наиболее часто подвержен наводкам, искажениям, проникновениям. Для того чтобы этого избежать и обеспечить нормальную, стабильную работу пресселектора радиоприемника, выбирают коэффициент усиления в 5…10 раз по напряжению.

После этапа преобразования принимаемого сигнала на промежуточную частоту, его легче усилить, отфильтровать и т.д. Поэтому к тракту промежуточной частоты предъявляют основное требование по усилению. Учитывая наличие в тракте промежуточной частоты преобразователя частоты и усилителя, распределим усиление между ними. И преобразователь и усилитель собраны на транзисторах, которые хорошо себя зарекомендовали в КВ приемниках , поэтому усиление распределяется следующим образом:

K_{u пч} = 10, K_{u упч} = 55

Таким образом, суммарный коэффициент усиления уже равен:

K_u = K_{u урч} × K_{u пч} × K_{u упч} = 7 × 10 × 55 = 3850;

Оставшееся значение усиления будет обеспечиваться усилителем низких частот  K_{u унч} = 15 (с запасом).

Получили распределении коэффициента усиления по всем каскадам. Количество усилительных каскадов, подбор активных элементов и выбор их режима работы проведем в последующих пунктах.

3. Избирательность (селективность)

Селективностью приемник называется способность выделять полезный  сигнал среди других колебаний, поступающих на вход. В супергетеродинном приемнике различают избирательность по соседнему каналу, то есть по отношению к сигналам, соседним по частоте принимаемой станцией; избирательность по зеркальному каналу, избирательность по отношению к сигналам промежуточной частоты и избирательность к другим паразитным каналам приема. В нашем случае,  мы также сталкиваем с проблемой зеркальных и соседних помех. Из технического задания в проектируемом радиоприемнике  необходимо подавить зеркальную помеху на – 16 дБ, а соседнюю на – 40 дБ.

Рассчитаем количество контуров тракта сигнальной частоты, необходимое для обеспечения избирательности по зеркальному каналу, по следующей формуле:

N = S_з.к / S_{е з.к}

с округлением до целого числа, где

S_з.к – принятая в техническом задание для проектируемого радиоприемника избирательность по зеркальному каналу;

S_{е з.к} – избирательность, которую должен обеспечить один контур.

Зададимся значение S_{е з.к} из условия полосы пропускания радиоприемника    25 дБ.

Отсюда находим количество контуров:

N = S_з.к / S_{е з.к} = 16 / 25 = 0,64

То есть количество контуров округлим до 1. Из условия обеспечения избирательности по зеркальному каналу  каждый из контуров должен эквивалентные добротности Q_э из неравенства  Q_эп > Q_э > Q_эи. Но сначала определим добротности Q_эп, Q_эи:

Q_эи = (ⁿ√ S_{е з.к}) / A, где

А = (f₀ + 2×f_пр) / f₀ – f₀ / (f₀ + 2×f_пр);

f₀ – частота настройки контура, МГц;

f_пр – промежуточная частота, МГц.

Частоту настройки контура выбираем из соотношения:

f₀ = (f_{max раб} + f_{min раб}) / 2 = (21,45 +21,75) / 2 = 21,6 МГц;

f_пр из условия технического задания 2,9 МГц;

Вычисляем значение A:

А = (f₀ + 2×f_пр) / f₀ – f₀ / (f₀ + 2×f_пр) = (21,6 + 2,9) / 21,6 – 21,6 / (21,6 + 2,9) = 1,1343 – 0,88 = 0,254

Вычисляем Q_эи:

Q_эи = (ⁿ√ S_{е з.к}) / A = (²√25) / 0,254 = 20;

Из условия обеспечения полосы пропускания 2×∆F_{т сч}  ≥ 2×(∆F + ∆f_сопр + ∆f_г) Q_эп равно следующему выражению:

Q_эп ≤ (f₀ / 2∆F_{т сч}) × (√1-(ⁿ√M_k²)) / ⁿ√M_k², где

M_k – допустимые частотные искажения в пределах полосы пропускания;

∆F – полоса модулирующих частот ∆F  = F_в – F_н = 4300 – 100 = 4200 (Гц)

∆f_сопр – неточность сопряжения гетеродинного и синусоидальных контуров, зададимся 1 кГц;

∆f_г – уход частоты гетеродина, определяется по нестабильности гетеродина 10^-7;