Расчет структурной схемы радиовещательного КВ приемника с диапазоном рабочих частот 15-17 МГц

входе РПУ наводится сигнал, равный чувствительности, то коэффициент усиления линейной части должен быть таким, чтобы обеспечить нормальный режим работы детектора и требуемый уровень сигнала на выходе РПУ. При большем уровне сигнала на входе коэффициент усиления необходимо уменьшить, чтобы не перегружать последние каскады УПЧ.

Глубина регулировки АРУ определяется как разность входного и выходного динамических диапазонов при определении их в децибелах:

  Функциональная схема приемника с цепью АРУ показана на рис. 2.2.1. Цепь АРУ содержит детектор АРУ, выделяющий среднее значение сигнала, фильтр нижних частот (ФНЧ) с частотой среза, расположенной ниже минимальной частоты спектра модулирующих частот, усилитель постоянного тока (УПТ). С выхода УПТ медленно меняющийся сигнал подводится к УРЧ и УПЧ, коэффициенты усиления которых уменьшаются при возрастании уровня входного сигнала.

Рис .2.2.1. Функциональная  схема  приемника  с АРУ.

В качестве детектора АРУ возьмем выпрямительный диод малой мощности 2Д401А (табл. 2.2.1)

Т а б л и ц а 2.2.1

Характеристики диода 2Д401А.

Uпр – падение напряжения на диоде при его прямом включении.

Iпр – прямой ток через диод.

Iобр – обратный ток через диод.

Uобр.макс – максимальное постоянное обратное напряжение, приложенное к диоду.

Iвыпр.ср.макс – максимальное значение среднего выпрямленного диодом тока.

fмакс – максимальная частота, на которой ещё сохраняется свойство односторонней проводимости диода.

В качестве УПТ возьмем ОУ К284УД1 с параметрами приведенными в таблице 2.2.2:

Т а б л и ц а 2.2.2

Характеристики ОУ К284УД1.

Выбор интегральных микросхем.

Смеситель и УРЧ реализуем на микросхемах 235УВ1, приложение 3.

Для детектирования АМ сигнала используем последовательный диодный детектор, реализованный на диоде 2Д401А (табл. 2.2.1).

УПЧ реализуем на нескольких микросхемах 235УВ1. Найдем количество этих микросхем, которые смогут обеспечить 1В на входе АМ детектора. Зададимся коэффициентом передачи входной цепи равным 0.8.

                            (2.2.2)

Коэффициент усиления до детектора:

        (2.2.3)

Такой коэффициент передачи обеспечат четыре микросхемы 235УВ1.

УНЧ реализуем на микросхеме К174УН4А, приложение 4. УНЧ должен обеспечивать мощность в нагрузке не менее 1 Вт при работе на нагрузку 50 Ом.

Выбор варикапов.

Селективные цепи преселектора и контур гетеродина перестраиваются варикапами. Выбор варикапа производится по рекомендуемой емкости контура и коэффициенту перекрытия варикапа. Коэффициент перекрытия контуров преселектора K_д находится как отношение максимальной частоты рабочего диапазона fc_max к минимальной fc_min:

                                    (2.2.4)

                                              (2.2.5)

                                                  (2.2.6)

Из этой формулы следует, что коэффициент перекрытия емкости варикапа K_в должен быть больше коэффициента перекрытия контуров перекрытия контуров преселектора K_д в квадрате: K_в > K²_д=1.284 .

Возьмем варикап КВ132А, параметры которого приведены в табл. 2.2.3.

Т а б л и ц а 2.2.3

Характеристики варикапа КВ132А.

Выбор  гетеродина.

Определим, какой диапазон  частот должен выдавать гетеродин, если на вход смесителя поступают частоты 15-17 МГц, а с выхода преобразователя снимается стандартная промежуточная частота  f_ПР = 10.7 МГц.

                       (2.2.7)

                       (2.2.8)

Коэффициент перекрытия гетеродина:

                                  (2.2.9)

Реализуем гетеродин на синтезаторе частот ADF4360-9, приложение 5.

В качестве генератора опорного колебания возьмем GTXO-560, параметры которого приведены в табл. 2.2.4.

Т а б л и ц а 2.2.4

Характеристики генератора гармонических колебаний GTXO-560

Требования к источнику питания.

Если значения напряжения питания микросхем различны, то выбирается максимальное напряжение и его должен обеспечить источник питания Е_пит. Напряжения питания остальных микросхем понижаются включением линейных стабилизаторов. Потребляемый ток находится суммированием токов всех микросхем по каждому из напряжений питания.

Найдем ток который потребляют 6 микросхем 235УВ1, напряжение питания которых 6.3 В:

Микросхема ADF4360-9 и генератора гармонических колебаний GTXO