Разработка электрической принципиальной схемы

3 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

3.1 Разработка входной части

В качестве избирательного УРЧ возьмем микросборку 04ХА024 с полосой пропускания примерно 7 МГц и центральной частотой 149.3 МГц. Диапазон рабочих частот этой микросборки таким образом составляет от 145.8 до 152.8 МГц, что удовлетворяет условию технического задания.

В состав этой микросборки входят два полосовых фильтра и один маломощный малошумящий входной предусилитель. Коэффициент передачи в полосе пропускания составляет не менее 9.5 дБ (усиливает в 3 раза). Подавление сигнала вне полосы пропускания составляет не менее 80 дБ.

Динамический диапазон 04ХА024 составляет 80 дБ с размахом входного сигнала от 0.2 мкВ до 2.0 мВ. Напряжение питания составляет 3.3 В. Диапазон рабочих температур соответствует техническому заданию.

На рисунке 3.1 приведена схема включения микросборки 04ХА024 во входную цепь проектируемого устройства.

Рис 3.1 Принципиальная схема УРЧ проектируемого устройства

3.2 Выбор схемы включения МС AD9874

Как было сказано в главе 2.2, МС AD9874 содержит в своем составе входной предусилитель, смеситель, блок вспомогательной частоты для смесителя, блок частоты внутренних часов, аналого-цифровой преобразователь, фильтр выборок, блок форматирования результатов работы АЦП и интерфейс для выдачи результатов работы внешнему устройству.

Поскольку МС AD9874 способна работать при диапазоне входного сигнала 10..300 МГц, то, в принципе, возможно обработать весь рабочий диапазон приемной части радиомодема с использованием минимального количества внешних входных высокочастотных блоков. Но для выполнения требований технического задания возможностей МС AD9874 явно недостаточно, поэтому использование внешних блоков просто необходимо. Целесообразно рассмотреть все необходимые внешние блоки и выбрать оптимальную схему включения МС AD9874.

Во-первых, необходимо обеспечить чувствительность приемной части радиомодема не менее 0.5 мкВ, а МС AD9874 обладает чувствительностью около 31 мкВ, поэтому необходим дополнительный внешний усилитель.

Во-вторых, внутренняя рабочая частота АЦП (т.е. промежуточная частота МС AD9874) лежит в пределах от 1.625 до 3.25 МГц, а рабочий диапазон приемной части радиомодема составляет 6 МГц, значит, для обеспечения избирательности по зеркальному каналу приема необходимы очень узкополосные фильтры, объединенные в систему из двух и более ИС, что технически выполнить очень сложно. Хорошим способом обеспечения требуемой избирательности по зеркальному каналу приема является выбор более высокой промежуточной частоты смесителя, что позволит использовать более простую избирательную систему (ИС). Например, при выборе промежуточной частоты 21.4 МГц полоса пропускания ИС в 6 МГц достаточна для обеспечения требуемой избирательности по зеркальному каналу приема. В этом случае МС AD9874 будет работать на фиксированной частоте 21.4 МГц и не будет нуждаться во внешнем блоке синтезатора частоты, который будет работать с внешним смесителем.

В-третьих, для обеспечения требуемой избирательности по соседнему каналу приема внутренних средств МС AD9874 также недостаточно, поскольку она обеспечивает величину избирательности от 20 дБ. Следовательно, необходима система узкополосных ПФ на промежуточную частоту внешнего смесителя.

В-четвертых, входное сопротивление МС AD9874 - около 370 Ом, а по требованию технического задания проектируемое устройство должно иметь входное сопротивление 50 Ом, поэтому необходимо какое-либо согласующее устройство. Эту функцию будет выполнять усилитель промежуточной частоты, который также будет повышать уровень сигнала промежуточной частоты для улучшения чувствительности всей приемной части радиомодема.

Таким образом видно, что общая структурная схемы приемной части радиомодема, изображенная на рисунке 2.1, остается без изменений.