Проектирование радиовещательного ЧМ-приемника, выполненного по схеме с преобразованием частоты, страница 10

Рис. 2.7. Зависимость выходного напряжения низкой частоты ИМС К174УР3 от напряжения питания при различных значениях температуры окружающей среды.

          Выходное напряжение микросхемы (по графику):

, при девиации частоты .

          При девиации частоты  выходное напряжение будет меньше. Умножим выходное напряжение, найденное по графику (), на коэффициент , получим выходное напряжение микросхемы К174УР3 при девиации частоты .

.

          В интегральной микросхеме К174УР3 имеется электронный аттенюатор, который позволяет регулировать уровень выходного сигнала путем подачи тока управления на регулятор напряжения низкой частоты (НЧ).

          Ток управления, мА…………………………………………………..0,05…1

          Изменение выходного напряжения, дБ, при подаче тока

          управления, не менее………………………………………………………60

          В данном проектируемом приемнике регулировку уровня выходного сигнала применять не требуется, т.к. уровень выходного напряжения микросхемы К174УР3 достаточно большой. При таком уровне выходного напряжения не представляется сложным выбрать УНЧ для обеспечения требуемого коэффициента усиления.  

          Динамический диапазон. Требуется, чтобы при увеличении уровня входного сигнала приемника на 50 дБ выходной сигнал изменялся менее чем на 5 дБ. 

Рис. 2.8. Амплитудная характеристика ИМС К174УР3

 - входное напряжение ИМС К174УР3.

          Увеличим уровень входного сигнала на 50 дБ:

.

          По графику на рисунке 2.8 видно, что при входном напряжении  изменилось менее чем на 0,5 дБ.

          Значит, данная микросхема полностью подходит для использования в проектируемом приемнике, и нет необходимости применять инерционную АРУ (автоматическую регулировку усиления).

          Ток потребления. Ток потребления ИМС К174УР3 определим по графику на рисунке 2.9.

Рис. 2.9. Зависимость тока потребления ИМС К174УР3 от напряжения питания при различных окружающей среды

          Напряжение питания микросхемы: 9 В. При таком напряжение питания ток потребления составляет в среднем 14 мА.

2.9. Расчет требуемого коэффициента усиления по напряжению с выхода ограничителя до выхода приемника

          Требуемый коэффициент усиления по напряжению с выхода ограничителя до выхода приемника определяется отношением выходного напряжения приемника к выходному напряжению ограничителя. Выходное напряжение ограничителя в данном случае напряжение выходное напряжение интегральной микросхемы К174УР3.

          Проектируемый приемник должен обеспечивать мощность 1 Вт на нагрузке 5 Ом:

 

          Тогда требуемое минимальное выходное напряжение приемника:

.

          Определим требуемый коэффициент усиления:

.

То есть, усилитель звуковой частоты должен обеспечивать коэффициент усиления по напряжению не менее 41,409.

2.10. Расчет усилителя низкой частоты (УНЧ)

          В качестве УНЧ применим интегральную микросхему К174УН5. Данная микросхема представляет собой усилитель звуковой частоты с номинальной выходной мощностью 2 Вт на нагрузке 4 Ом.

          Напряжение питания для данной микросхемы примем 10 В, так как именно при этом напряжении питания обеспечивается мощность 1 Вт на нагрузке 5 Ом (рис. 2.10).

          Коэффициент усиления по напряжению ИМС К174УН5: 80 ÷ 120.

          Примем минимальное значения коэффициента усиления по напряжению – 80 (). Данный коэффициент усиления по напряжению превышает требуемый.

Рис. 2.10. Зависимость выходной мощности от сопротивления нагрузки при различных напряжениях питания для ИМС К174УН5

          Рассчитаем выходное напряжение приемника:

 

          Входное сопротивление микросхемы К174УН5 не менее 10 кОм, а выходное сопротивление ИМС К173КР3 не более 1,5 кОм. Для согласования данных микросхем применим переменный углеродистый резистор фирмы «Платан» R1214G-А-20K-KQ-15. Номинальное сопротивление 20 кОм. Подробнее о резисторе приведено в приложение 7.