Разработка радиоприемного устройства (средняя частота принимаемого сигнала - 0,627 МГц)

Используя ориентировочные значения резонансных коэффициентов передачи входной цепи, в нашем случае одноконтурная входная цепь с ненастроенной  антенной,  позволяет обеспечивать коэффициент передачи Ковхц=0,2…0,3

Пользуясь этими значениями коэффициентов передачи входной цепи нужно ориентированно определить напряжение на входе первой микросхемы и сравнить его с чувствительностью микросхемы.

Uвх имс = Еа × Ковц= 19,02 × 2= 38,04 мкВ , что соответствует,                   Uвх имс > Еимс,      где   Еимс= 20 мкВ

Из чего можно сделать вывод,  что перед микросхемой требуется  использовать апериодический УРЧ.

Составим структурную схему приемника, учитывая напряжения питания микросхемы и заданного источника питания.

Источник питания выбирается исходя из напряжения питания интегральным микросхем.

К174УН14 ……. Uпит = 5….18. В

К174ХА2……….Uпит = 9 В

Выбираем общий источник питания из условия  совпадения питающих напряжений используемых микросхем,   при этом развязка по питанию осуществляется  за счет использования фильтрующих цепей RфCФ. Составим структурную схему распределения напряжений питания по функциональным узлам радиоприемного устройства на рисунке 3.

Рисунок   3 – Схема распределения питания

2.  Электрический расчет.

2.1 Расчет входной цепи.

Расчет входного устройства включает в себя определение элементов колебательного контура, выбор и расчет связи контура с антенной и первым активным элементом приемника, а также расчет основных характеристик входной цепи.

Рассчитаем коэффициент перекрытия диапазона по частоте:

В профессиональных приемниках часто используются настроенные антенны. Они должны быть согласованны с фидером, а фидер с входом приемника. Следовательно, связь первого контура с антенно-фидерной цепью рассчитывается из условия согласования. Связь между контурами фильтра можно выбирать так, чтобы обеспечить постоянство полосы пропускания в заданном диапазоне частот. Это достигается применением комбинированной связи трансформаторной и внутриемкостной. При большом входном сопротивлении АЭ возможно полное подключение второго контура к АЭ.

Принципиальная схема входной цепи приведена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Входная цепь с двухконтурным фильтром.

Расчет входной цепи проводится на средней частоте  fср при условии, что параметр связи между контурами bср.=1

Выбирается конденсатор настройки резонансных цепей. Выбираем блок конденсаторов переменной емкости КП1–3  с пределами емкостей Скмах=270 пФ и Скмин=50 пФ. Возьмем C_L=2 пФ,С_М=10 пФ,С_пср=20 пФ,H_c=15.

Определяется

C₃=С_L+C_M+C_пср=32 ,пФ

С~= Скмах+ Скмин=320 ,пФ

Рассчитаем конденсатор С₂

,пф 

Рассчитаем конденсатор С₁

А=13.4

B=6400

D=154000

 ,пФ

Рассчитываем ориентировочную индуктивность входных контуров.

 ,мкГн               

Определяется коэффициент трансформации между антенно-фидерной цепью и контуром из условия согласования на средней частоте диапазона:

Определяется индуктивность катушки связи

На верхней частоте диапазона  определяется коэффициент трансформации между вторым контуром  и АЭ для микросхемы из условия смещения настройки контура при изменении входной емкости на DСвх.

DСвх = 0.3 × Свх = 0.3 ×4 = 1,2  пФ  

,где  Свх – входная емкость   транзистора  (Свх = 4 пФ)

                                 

,где D = Qк/Qэ = 1,25

Рассчитывается величина сопротивления связи между контурами на средней частоте диапазона.

 ,Ом

Определяется взаимоиндукция между катушками фильтра.

 ,мкГн                                  

Оценивается реальность, получения величены М путем определения необходимого коэффициента связи.

                                               

Определяется емкость конденсатора связи  Сс.

 ,нФ

На нижнем конце диапазона рассчитывается коэффициент трансформации между контуром входной цепи  и антенной из условия допустимого шунтирования контура антенной.

Определяются эквивалентные затухания и добротности контуров на нижнем и верхнем конце диапазона

                                 dэн1 = 0.007

                                  dэн2 = 0.006

                                dэв1 = 0.007      

                                  dэв2 = 0.006

Qэн1 = 1/ dэн1                                              Qэн1 = 137,264

Qэн2 = 1/dэн2                                               Qэн2 = 153,105

Qэв1 = 1/dэв1                                                Qэв1 = 141,297

Qэв2 = 1/dэв2                                                Qэв2 = 149,909

Определим эквивалентные добротности полосового фильтра на нижнем и верхнем конце диапазона.

                               

                             

Рассчитывается величина сопротивления связи на нижней и верхней частоте диапазона.

 ,Ом                

 ,Ом

Определяется параметр связи между контурами на нижней и верхней частоте диапазона.

                                   

                                             

Определяется  обобщенная расстройка на краях полосы пропускания.

                                      

                                          

Определяется неравномерность в полосе пропускания на нижнем конце диапазона.

  

Неравномерность на резонансной частоте

 ,раз (0,047 дБ)          

Неравномерность в полосе пропускания ВЦ удовлетворяет заданию.

Определяется избирательность по зеркальному каналу ВЦ на верхнем конце диапазона.

 ,раз (40,743 дБ)

,где    xзк = узк × Qэв =14,284                              

Избирательность по зеркальному каналу ВЦ на верхней частоте диапазона удовлетворяет техническому заданию.

Определяется  неравномерность в полосе пропускания на верхнем конце диапазона.

    

Рассчитывается коэффициент передачи входной цепи.

Определяется неравномерность входной цепи по диапазону.

Нвц= Коmax/ Коmin = 0,829              

По техническому заданию чувствительность приемного устройства должна быть 41 мкВ. Так как минимальный коэффициент усиления входной цепи приемника Коmin = 0,843, то Еmin на входе