Разработка стереофонического УКВ приемника с диапазоном частот 88-108 МГц

Нахождение ширины спектра и расчет полосы пропускания приемника. 5

3.2 Выбор количества преобразований и значений промежуточных частот. 6

3.3 Выбор селективных систем преселектора. 6

3.4 Расчет допустимого коэффициента шума приемного устройства. 7

3.5 Расчет требуемого коэффициента усиления, выбор активных элементов. 8

3.5.1Антенна, входная цепь и УРЧ.. 8

3.5.2 Смеситель и гетеродин. 8

3.5.3 УПЧ и частотный детектор. 8

3.5.4 Стереодекодер. 8

3.5.4 УНЧ и нагрузка. 8

3.5.5 Устройство сканирования. 9

3.6 Структурная схема. 9

4. Расчет принципиальной электрической схемы. 10

4.1 Расчет преселектора. 10

4.1.1 Расчет входной цепи. 10

4.1.2 Расчет резонансного УРЧ.. 11

4.2 Расчет смесителя и гетеродина. 13

4.3 Расчет тракта ПЧ.. 14

4.4 Стереодекодер. 18

4.5 Усилитель низкой частоты.. 19

4.6 Блок питания. 19

5. Устройство сканирования. 21

6. Заключение. 24

Приложение 1. 25

Приложение 2. 26

Приложение 3. 28

Приложение 4. 29

Приложение 5. 30

Литература. 31

2. Введение

            Анализируя задание можно выделить следующие особенности проектирования:

1. Реализовать заданные параметры не возможно без применения современной элементной базы, т.е. применение интегральных микросхем.
2. Для реализации функции сканирования диапазона необходимо использовать цифровое управление.
3. Для управления варикапами необходимо постоянное напряжение, которое должно меняться при автоматическом поиске станции. Преобразование цифрового кода в аналоговое напряжение невозможно без применения цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).
4. Для оконечной обработки сигналов желательно использовать микросхемы не общего применения, а специализированные.

Литература, в которой изложены методики расчета [1], [2], [3], [4],

Источниками справочной информации является [5], [6], [7], [8].

Информация о построении устройства сканирования [11], [12], [13].

3. Синтез структурной схемы

               Для правильного выбора структурной схемы необходимо решить ряд задач, к которым относится: выбор количества преобразований, значений промежуточных частот, выбор структуры и параметров частотно-селективных цепей преселектора и УПЧ, выбор структуры устройства сканирования.

            Этапы синтеза:

1. Нахождение ширины спектра и расчет полосы пропускания приемника.
2. Выбор количества преобразований и значений промежуточных частот.
3. Выбор селективных систем преселектора.
4. Расчет допустимого коэффициента шума приемного устройства.
5. Расчет требуемого коэффициента усиления, выбор активных элементов
6. Структурная схема.

3.1 Нахождение ширины спектра и расчет полосы пропускания приемника

Для предъявления требований к тракту ПЧ необходимо определить полосу спектра ЧМ сигнала. На выходе частотного детектора (ЧД) должен присутствовать соответствующий спектр, рис. 3.1, поскольку только при его наличие на выходе ЧД возможно декодирование стереосигнала.

Рис 3.1 Спектр на выходе частотного детектора.

            Где 19 кГц поднесущая пилот – тона. Видно, что верхняя частота комплексного стереосигнала равна 53 кГц. Для нахождения ширины спектра ЧМ сигнала, неодходимо определить индекс модуляции ψ.

            В формуле отсутствует слагаемое , это объясняется тем, что при  спектр ЧМ сигнала сужается до значений . Потому для наших значений допустимо не учитывать .

            Определим нестабильность частоты гетеродина:

            Полоса пропускания приемника без системы АПЧ:

Из-за нестабильности частоты гетеродина полоса оказалось очень широкая, потому необходимо ввести систему АПЧ.

Полученное значение можно считать вполне допустимым т.к. расширение полосы пропускания происходит весьма незначительное по сравнению со значением, полученным без учета нестабильности частоты гетеродина. Реализация АПЧ будет рассмотрена ниже, желательно применить такую микросхему в тракте ПЧ, которая имеет в своем составе цепи формирования сигнала для автоматической подстройки частоты.

Для получения необходимой селективности по соседнему каналу, в тракте ПЧ должен быть применен фильтр сосредоточенной селекции (ФСС), Кроме того, его полоса пропускания должна быть не уже 263кГц.

3.2 Выбор количества преобразований и значений промежуточных частот

Количество преобразований зависит от того насколько высокая