Проектирование и расчет радиовещательного приёмника (диапазон рабочих частот УКВ 21,45....21,75 МГц, напряжение источника питания – 12 В)

Содержание

1. Введение………………………………………………………………….2

2. Техническое задание…………………………………………………….3

3. Эскизный проект………………………………………………………...4

3.1 Обоснование и выбор структурной схемы……………………………5

3.2 Расчет и обоснование основных параметров приемника……………9

3.3 Выбор и обоснование электрических схем отдельных каскадов приемника……………………………………………………………...13

4. Выбор активных элементов каскадов усиления………………………21

5. Электрический расчет…………………………………………………..23

6. Заключение………………………………………………………………26

7. Список использованной литературы…………………………………..27

1. Введение

2. Техническое задание

1. Диапазон рабочих частот УКВ  21,45....21,75 МГц;

2. Чувствительность приемника не хуже 30 мкВ;

3. Избирательность по зеркальному каналу 16 дБ;

4. Избирательность по соседнему каналу 40 дБ;

5. Диапазон воспроизводимых звуковых частот  100......4300 Гц;

6. Частотное искажение не более 13 дБ;

7. Нелинейные искажения не более 16 %;

8. Напряжение источника питания  12 В;

9. Расстройка по соседнему каналу ±12 кГц;

10. Значение промежуточной  частоты (2,9 ± 0,02) МГц;

11. Максимальная рабочая температура 50 ⁰С;

12. Тип антенны – любой;

13. Выходная мощность 0,5 Вт;

14. Часть подробного расчета: АРУ, тракт радиочастоты;

15. Назначение: наземное оборудование;

16. Система  автоматического регулирования усиления.

3. Эскизный проект

На этапе эскизного проектирования строится структурная (функциональная схема) радиоприемника, определяется число каскадов в каждом их трактов радиоприемника. Здесь же подбирается тип активных элементов, схема их включения и режим работы. При полученной структурной схеме, проектируется вариант принципиальной электрической схемы.

Структурные схемы радиоприемников

Существуют три основные структурные схемы радиоприемников:

- радиоприемник прямого усиления;

- радиоприемник прямого преобразования;

- радиоприемник супергетеродинного типа.

Рассмотрим каждый из них поподробнее и подберем структурную схему для проектируемого радиоприемника.

3.1 Обоснование и выбор структурной схемы

1. Радиоприемник прямого усиления

Приемники прямого усиления максимально упрощены, поэтому удобны для изготовления начинающими радиолюбителями, однако характеризуются сравнительно низкими показателями качества. Их чувствительность ограничена уменьшающимся с повышением рабочей частоты усилением, селективность – возможным числом перестраиваемых в диапазоне частот, сопряженных в настройке колебательных контуров. Приемники прямого усиления находят применение, как правило, в диапазонах ДВ и СВ. Структурная схема такого приемника приведена на рисунке 1. ВЦ (входная цепь) содержит колебательный контур и выполняет предварительную селекцию сигналов.

Рисунок 1. Приемник прямого усиления

Усилитель радиочастоты (УРЧ) усиливает сигналы и осуществляет основную селекцию. Демодулятор (Д) выделяет напряжение сообщения  (например, звуковые программы), которое через регулятор громкости (усиление) поступает на усилитель звуковой частоты (УЗЧ). В усилителе звуковой частоты повышается мощность звуковой частоты до значения, необходимого для нормальной работы оконечного устройства (громкоговорителя). Для повышения усиления и селективности в радиоприемнике прямого усиления можно применить положительную обратную связь. Степень положительной обратной связи регулируется при помощи конденсатора переменной емкости (см. рисунок 1). Такой приемник называется регенеративным. Недостатки регенеративных приемников – усложнение настройки, зависимость параметров от напряжения питания, других факторов., значительные искажения сигнала. В диапазоне КВ иногда применяют сверхрегенеративные приемники. Их принцип состоит в применении глубокой положительной обратной связи, при этом это позволяет получить высокую чувствительность радиоприемника, однако же селективность сверхрегенеративного приемника невысока.

2. Радиоприемник супергетеродинного типа

Супергетеродинные приемники характеризуются высокими показателями качества, однако имеют более сложную схему (см. рисунок 2).

Рисунок 2. Приемник супергетеродинного типа

Входная цепь и усилитель радиочастоты обеспечивают предварительную селекцию сигналов, что способствует искажению сигнала в смесителе частот (См) и усиления их. При достаточно низком уровне шумов  во входной цепи и усилителе радиочастоты повышается отношение сигнал / шум на выходе приемника вследствие перекрытия шумов смесителя частот усиленным сигналом. В смесителе частот происходит преобразование модулированного колебания с частотой принимаемого сигнала в модулированные колебания промежуточной частоты (постоянной для данного приемника) без изменения формы огибающей. Частота принимаемого сигнала f_с определяется частотой гетеродина (Г) f_г и промежуточной частотой f_пр (обычно f_с = f_г - f_пр).