Электрическая схема приемника АМ сигналов диапазона СВ-II волн. Проектирование однодиапозонного РПУ

Техническое задание

Рассчитать электрическую схему приемника АМ сигналов диапазона СВ-II волн (1,0 – 1,6) МГц, удовлетворяющую следующим параметрам:

0,7 – чувствительность приемника,                           E  (мВ/м);

40 – избирательность по зеркальному каналу,         Se_зк  (дБ);

45 – избирательность по соседнему каналу,              Se_ск (дБ);

9,5 – полоса пропускания УПЧ на уровне s < 6 дБ, По (кГц);

9    – напряжение источника питания,                       E₀       (В);

45  – максимальная рабочая температура,                 T_max  (⁰C);

Для радиовещательного приемника минимальная рабочая температура принимается –20 ⁰C.

Введение

В настоящее время очень большое развитие приобретает индустрия информации. Одним из способов передачи информации является способ, использующий энергию радиоволн. Радиоприемное устройство (РПУ) является частью системы передачи сообщения, использующей для этого энергию радиоволн.

В состав радиоприемного устройства входят собственно радиоприемник, антенна и оконечное устройство. Антенна воспринимает энергию электромагнитного поля. Приемник выделяет из спектра входных колебаний полезные сигналы, усиливает их, осуществляет обработку, ослабляя действие помех, детектирует, формируя колебания соответствующие передаваемому сообщению. В оконечном устройстве энергия выделяемых сигналов используется для получения требуемого выходного эффекта – звукового (громкоговоритель), изображения (электронно-лучевая трубка), механического (телеграфный аппарат).

В настоящее время прогресс полупроводникового производства привел к тому, что радиоприемные устройства все чаще выполняются на микросхемах различной степени интеграции. Так же микросхемы находят широкое применение в бытовых РПУ, что позволяет уменьшить стоимость, массу и габариты, улучшить технологию производства, упростить изготовление и эксплуатацию в целом.

Целью настоящего проекта является проектирование однодиапозонного РПУ, соответствующего I классу согласно ГОСТ 5651-76 (1).

1. Анализ исходных данных

Задание на курсовое проектирование включает следующие параметры:

–  диапазон частот                                                СВ-II (1,0-1,6) МГц;

–  чувствительность                                              E = 0,7 мВ/м;

–  избирательность по зеркальному каналу        Se_зк = 40 дБ;

–  избирательность по соседнему каналу            Se_ск = 45 дБ;

–  полоса пропускания УПЧ на уровне 6 дБ       П_0,5 = 9,5 кГц;

–  напряжение источника питания                       E = 9 В

–  максимальная рабочая температура                T_max = 45 ⁰C;

Анализ вышеприведенных параметров показывает, что проектированию подлежит супергетеродинный радиовещательный приемник сигналов непрерывных сообщений (речь, музыка) с изменяемой амплитудой (АМ) в диапазоне СВ.

В радиовещании стандартно-модулированный сигнал: при АМ глубина модуляции несущей m=0,3; частота модуляции F = 400 Гц или F = 1000 Гц; отношение сигнал-шум при АМ составляет 20 дБ.

Параметры избирательности предполагают, что они измерены односигнальными методами, когда уровни входных сигналов недостаточны для того, чтобы вызвать нелинейные эффекты. Задание не включает в себя избирательность на промежуточной частоте. В соответствии с техническими условиями на радиовещательные приемники она должна составлять не менее 40 дБ.

Чувствительность приемника по полю E, мВ/м, характеризуется напряженностью поля, создаваемого в месте приема стандартно-модулированным сигналом, воздействие которого на приемную антенну развивает в приемнике, настроенном  на частоту сигнала стандартную выходную мощность при заданном отношении сигнал-шум.

Избирательность приемника Se, дБ, характеризует способность приемника отделять полезный сигнал на частоте настройки от мешающих сигналов. Для оценки избирательности используются односигнальные и многосигнальные методы. В задании на курсовой проект предлагается односигнальная избирательность. В супергетеродинном приемнике различают следующие виды избирательности:

Избирательность по зеркальному каналу Se_зк, дБ – частота зеркального канала сдвинута относительно частоты настройки в сторону больших частот на величину двойной промежуточной частоты при частоте гетеродина f_г больше частоты сигнала f_г > f_с и в сторону меньших частот – при f_г < f_с.

Избирательность по соседнему каналу Se_ск, дБ – частота соседнего канала отличается от частоты настройки при АМ на ±9кГц (ГОСТ 5651-76).

Избирательность по промежуточной частоте проверяют в соответствии с ГОСТом 5651-76 на частоте СВ – 1 МГц.

Полоса пропускания. В задании полоса пропускания тракта промежуточной частоты на уровне 0,5 (-6 дБ), то есть неравномерность резонансной характеристики тракта УПЧ в полосе пропускания может составлять до 6 дБ .

Напряжение источника питания E₀, В и максимальная рабочая температура Т, ⁰C, как параметры задания обеспечивают исходные данные расчета режима работы устройств приемника по постоянному току.

2. Выбор типа структурной схемы приемника