Синтез структурной схемы радиоприемного устройства. Расчет принципиальной электрической схемы РПУ

рабочем диапазоне частот (максимальное отклонение будет на максимальной частоте работы приемника).

Погрешность, обусловленная нестабильностью настройки в супергетеродинном приемнике, в основном зависит от нестабильности частот гетеродинов. Так как вопросы стабилизации частоты гетеродинов решаются более сложно, то на погрешность за счет нестабильности выделяется от 70% до 90% частотной точности приемника. В нашем случае – это 70%.

2) Необходимо учесть, что сложно получить низкую нестабильность частоты гетеродина естественным путем. Так как нам требуется высокая стабильность частоты гетеродина (см. расчет 12), то в качестве гетеродина применим синтезатор частот с дискретностью перестройки, равной 50 кГц, так как на один канал отводится 50 кГц (соседний канал находится на расстоянии 25 кГц и основная рабочая частота соседнего канала находится еще на 25 кГц дальше). В итоге получим 1000 каналов для заданного рабочего диапазона.

Автоматическая подстройка частоты не требуется.

Автоматическая регулировка усиления (АРУ) предназначена для обеспечения малых изменений уровня выходного сигнала линейной части приемника при больших изменениях сигнала на его входе. По техническому заданию необходимо обеспечить изменение выходного сигнала на 1 дБ при изменении входного сигнала на 60 дБ. Схемная реализация и расчет АРУ будут приведены далее.

На основании приведенных выше анализа и расчетов, можно синтезировать структурную схему разрабатываемого радиоприемного устройства.

Рисунок 1. Структурная схема радиопеленгатора.

2 Расчет принципиальной электрической схемы РПУ

2.1 Цепи частотной селекции и межкаскадного согласования

Выше были выбраны для преселектора одиночный контур и пара связанных контуров. Одиночный контур ставится на входе УРЧ, обеспечивая связь антенны и УРЧ. Пара связанных контуров ставится на выходе УРЧ и обеспечивает связь УРЧ со смесителем.

Рассчитаем входную цепь.

Заданы: R_А = 75 Ом, R_ВХ.УВЧ = 75 Ом, добротность контура Q_O = 200, Q_Э=80, C_CX.MAX = 15 пФ. Перестройку по диапазону будем осуществлять при помощи варикапов со встречной схемой включения.

Рисунок 2. Схема принципиальная электрическая входной цепи

Найдем собственное и эквивалентное затухания контура.

При чисто активном выходном сопротивлении предыдущего каскада расчет одноконтурной цепи сводится к вычислению коэффициентов включения.

Найдем индуктивность контура.

Максимальная емкость варикапа 15 пФ. Найдем минимальное значение емкости из условия резонанса.

Так как используем встречное включение варикапов, то найденные емкости будут в два раза выше для каждого из них: C_ВАР = 12…30 пФ.

Найдем теперь коэффициент передачи одноконтурной цепи с неполным включением.

В качестве УРЧ применяем микросборку С1 153УП1. Типовая схема включения приведена в приложении I. Ее коэффициент усиления по напряжению равен

Рассчитаем теперь пару связанных контуров, которая ставится на выходе УРЧ.

Рисунок 3. Принципиальная электрическая

схема пары связанных контуров.

Так как контура идентичны и настраиваются на ту же частоту, что и контур во входной цепи, то значения номиналов элементов оставляем те же, что и у входной цепи, пересчитаем только коэффициенты передачи, коэффициенты включения и новые элементы.

Нагрузкой контура будет микросхема смесителя M43209 с входным сопротивлением 50 Ом. Контура подключаются к выходу УРЧ (микросхемы С1.153УП1 с выходным сопротивление 75 Ом).

Коэффициент передачи пары связанных контуров

Рассчитаем остальные элементы

Так как C_СВ1 получается, как правило, очень малой величины, реализация которой затруднена, то прибегают к частичному включению емкости связи.

Выберем стандартное значение емкости C’_СВ1 = 10 пФ. Тогда коэффициент включения

Найдем C_СВ2

Зная коэффициенты передачи по напряжению для одиночного контура, УРЧ, пары связанных контуров, найдем общий коэффициент передачи

Напряжение на входе смесителя будет

Управляющие напряжения настройки варикапов подаются с блока управления настройкой через развязывающую цепь по ВЧ сигналу. Сопротивление в этой цепи выбирают раз в сто больше сопротивления контура, а сопротивление емкости переменному напряжению