Проектирование и расчет радиовещательного приёмника (диапазон рабочих частот УКВ 5950....7300 кГц, напряжение источника питания – 10 В), страница 4

В итоге получаем следующее значение K_u:

K_u=K_{u урч}×K_{u пч}×K_{u упч}× K_{u унч}×(K_uвх×K_uД)=5×13×40 ×15×0,4=30000;

В итоге получили распределение коэффициента усиления по всем каскадам. Количество усилительных каскадов, подбор активных элементов и выбор их режима работы проведем в последующих пунктах.

3. Избирательность

Избирательностью называют способность радиоприемного устройства выделять полезный сигнал и ослаблять действие мешающих сигналов (помех) с помощью различных  способов избирательности: частотной, временной, пространственной, поляризованной и другие.

В нашем случае нас в основном интересует частотная избирательность , реализуемая с помощью резонансных цепей и фильтров, характеризуется амплитудно-частотными характеристиками трактов радиоприемника. Для нашего типа приемника основной задачей является обеспечение избирательности по зеркальному и соседнему каналам.

Для подавления зеркальной помехи в проектируемом радиоприемном устройстве  используются частотно-избирательные цепи, то есть колебательные LC контура.

Рассчитаем количество контуров тракта сигнальной частоты, необходимое для обеспечения избирательности по зеркальному каналу, по следующей формуле:

N = S_з.к / S_{е з.к}

с округлением до целого числа, где

S_з.к – принятая в техническом задание для проектируемого радиоприемника избирательность по зеркальному каналу 22 дБ;

S_{е з.к} – избирательность, которую должен обеспечить один контур.

Зададимся значение S_{е з.к} из условия полосы пропускания радиоприемника    20 дБ.

Отсюда находим количество контуров:

N = S_з.к / S_{е з.к} = 22 / 20 = 1,1

То есть количество контуров равно 2. Из условия обеспечения избирательности по зеркальному каналу  каждый из контуров должен эквивалентные добротности Q_э из неравенства  Q_эп > Q_э > Q_эи. Но сначала определим добротности Q_эп, Q_эи:

Q_эи = (ⁿ√ S_{е з.к}) / A,

где

А = (f₀ + 2×f_пр) / f₀ – f₀ / (f₀ + 2×f_пр);

f₀ – частота настройки контура, МГц;

f_пр – промежуточная частота, МГц.

Частоту настройки контура выбираем из соотношения:

f₀ = (f_{max раб} + f_{min раб}) / 2 = (5,95 +7,3) / 2 = 6,625 МГц;

f_пр из условия технического задания 1,84 МГц;

Вычисляем значение A:

А = (f₀ + 2×f_пр) / f₀ – f₀ / (f₀ + 2×f_пр) = (6,625 + 0,465) / 6,625 – 6,625 / (6,625 + 0,465) = 1,07 – 0,934 = 0,136

Вычисляем Q_эи:

Q_эи = (ⁿ√ S_{е з.к}) / A = (²√20) / 0,136 = 33;

Из условия обеспечения полосы пропускания:

2×∆F_{т сч}  ≥ 2×(∆F + ∆f_сопр + ∆f_г)

Q_эп равно следующему выражению:

Q_эп ≤ (f₀ / 2∆F_{т сч}) × (√1-(ⁿ√M_k²)) / ⁿ√M_k²,

где M_k – допустимые частотные искажения в пределах полосы пропускания;

∆F – полоса модулирующих частот:

∆F  = F_в – F_н = 5300 – 65 = 5235 (Гц)

∆f_сопр – неточность сопряжения гетеродинного и синусоидальных контуров, зададимся 1 кГц;

∆f_г – уход частоты гетеродина, определяется по нестабильности гетеродина 10^-7;

Вычисляем неравенство:

2×∆F_{т сч}  ≥ 2×(∆F + ∆f_сопр + ∆f_г) = 2×(5235 + 1000 + 10^-7) = =12,470кГц.

Отсюда вычисляем при известном равенстве 3 дБ = в 0,707 раз:

Q_эп ≤ (f₀ / 2∆F_{т сч}) × (√1-(ⁿ√M_k²)) / ⁿ√M_k² = (0,465×10⁶ / 12,470×10³)× (√1-(²√0,707²)) / ²√0,707² = 106;

Таким образом, из рассчитанного неравенства 106 > Q_э > 33 выбираем в разумных пределах значение добротности контура Q_э = 70.

Рассчитаем количество контуров, необходимое для обеспечения избирательности по соседнему каналу.

N= (1,2 × S_с.к ) / 2

N = (1,2 × 40) / 2 = 24

Далее из методического указания выбираем количество контуров. Известно[2], что при соотношении 2∆F = 10 кГц один контур давит на       18…25 дБ, поэтому зададимся двумя контурами (с запасом).

4. Частотные искажения

Распределим частотные искажения по частям и тракта радиоприемника.       М_{т зч} – частотные искажения тракта звуковой частоты.

М_{т сч} = (1 / (√1+(2∆F_{т сч} / f_{0 min}) × Q)²)ⁿ =  (1 / (√1+(12,470×10³ / /5,95×10⁶) × 100)²)² = 0,98 дБ

Распределение осуществляется из следующего соотношения:

М_{т пч} = М_вч – М_{т зч}, при 2∆F ≤ 10 кГц полосовым фильтром М_{т пч} = (2…10) дБ, зададимся 8 дБ.

Отсюда:

М_вч = М_{т пч} + М_{т зч} = 4+0,99 = 4,99 дБ.

Из полученных выше значений следует:

– тракт ВЧ не дожжен вносить частотные искажения свыше  3 дБ;

– тракт ПЧ не должен вносить частотные искажения свыше 8 дБ;