Расчет радиовещательного ДСКВ приемника

Зависимость напряжения АРУ ПЧ от амплитуды входного сигнала.

При Uвх. Упч=0,7 мВ,  Uд=5,8 В, что больше 0,4 В, значит детектор сильных сигналов. Uвых.дет=Uд=0,58 В.

2.4Расчет детектора

В настоящее время детекторы АМ сигналов строят как на диодах, так и на транзисторах. Предпочтение отдается диодным детектором, т. к. они обладают гораздо большим динамическим диапазоном уровней. При напряжении на входе диодного детектора равным  0,58 В, считаем, что у нас детектор “сильных сигналов”. Для уменьшения нелинейных искажений вследствие влияния относительного малого входного сопротивления УНЧ (в нашем случае Rунч=10 кОм), применяем схему с разделенной нагрузкой, изображена на рисунке 2.4.1.

 

Рисунок 2.4.1 – Принципиальная схема связи ШПК с внешним детектором.

При применении нашей ИМС К174ХА2 выходной УПЧ выполняется с открытым коллектором транзистора, к которому через вывод 7 подключается внешний ШПК. Связь детектора с ШПК трансформаторная.

Выбираем из справочной литературы [8]высокочастотный диод D9Б

У него  Sобр= А/В          ,

Sпр= А/В

Полоса пропускания ШПК

,

 кГц

Выбираем емкость контура Ск= 1 нФ.

Параметры контура Gэ, Lк,C1, Gк считаем по формулам пункта 2.2,  получаем тоже 

 Сим,  мкГн,  нФ,  Сим.

Определим коэффициенты подключения ШПК к выходу ИМС (m) и ко входу детектора (n) из условий получения максимального усиления и необходимой полосы пропускания

,

, где Rвых – выходное сопротивление ИМС относительно точек подключения контура. Rвых=Rвых.упч=60 кОм

Rвх – входное сопротивление детектора. Rвх=2 кОм

,  Ом

Рассчитаем

, где коэффициент связи для расположенных рядом однослойных катушек равен 0,2…0,3

 мкГн

Сопротивление Rн определим из условия отсутствия нелинейных искажений вследствие различий сопротивления нагрузки по постоянному и переменному току

,

При М=0,8; R2=0,8Rн и Rобр>>Rн получим:

Rн=R1+R2=0,42Rунч; R1=0,064Rунч; R2=0,336Rунч

 Ом;  кОм

 кОм

Рассчитаем  Сн=С1+С2 из условия отсутствия нелинейных искажений вследствие инертности нагрузки

,

При М=0,8; Сн=0,75/ΩвRн; Ωв=

 нФ

Для улучшения фильтрации ПЧ, Сн разбиваем на две равные части

С2=3,8 нФ; С3=3,8 нФ

Частотные искажения отсутствуют, потому что условие >2R2 выполняется

Определим разделительную емкость Ср, исходя из величины частотных искажений на нижних частотах модуляции. В первом приближении

, где нижняя модулирующая частота равна Fн=120 Гц, тогда

 мкФ

Входное сопротивление детектора

, Rобр=0,2 Мом

 кОм

2.5Выбор схемы АРУ и ее описание

Цепи АРУ используются во всех вещательных радиоприемниках. Необходимость ее применения определяется тем, что усилитель радиотракта приемника рассчитывается на прием слабых сигналов, а реальные сигналы могут значительно превосходить их по уровню. В этом случае может возникнуть перегрузка отдельных каскадов УПЧ. При этом могут появиться заметные нелинейные искажения, и даже выход из строя активных элементов. Для устранения медленных изменений уровня сигнала (замираний) и перегрузки отдельных каскадов приемника в схему включается цепь АРУ.

Наша ИМС К174ХА2 включает в себя две цепи регулировки

-  глубина регулировки АРУ тракта ПЧ 60 дБ;

-   глубина регулировки АРУ УРЧ 40 дБ;

А в задании приведены такие исходные данные:

-  возможный диапазон изменения входного сигнала 60 дБ;

-  допустимый диапазон изменений выходного сигнала 8 дБ;

Видно, что необходимость во внешнем АРУ не наблюдается.

2.6Расчет результирующих характеристик приемника

1. Расчет чувствительности приемника

Если при расчете приемника на входах используемых микросхем обеспечены необходимые уровни входных сигналов, то можно определить следующим образом.

Определяются коэффициенты передачи тракта приемника до первой микросхемы на крайних частотах заданного поддиапазона

,

;

На тех же частотах определяется чувствительность приемника

,

мкВ;  мкВ

Неравномерность усиления в поддиапазоне определяется

,

Сравнивая полученные значения Еа и Н с требуемыми значениями технического задания КП, видно, что требования удовлетворены.

2. Расчет избирательных свойств приемника а) На нижнем конце поддиапазона строится частотная характеристика всего тракта приемника

,

Для преселектора, имеющего N=1 одиночных контуров  определяется:

, где ,  - абсолютная расстройка на нижнем конце поддиапазона (задается  кГц), значения Qэ=100 используются те, что получились в электрическом расчете входной цепи.

, где  дБ;

Частотная характеристика широкополосного контура определяется как

,

Расчет произведем с помощью Mathcad, получим:

дБ

дБ

дБ

дБ

                             

Строим характеристику 

Рисунок 2.6.1 – Частотная характеристика тракта приемника.

По этой характеристики определяется полоса пропускания приемника