Приемник УКВ-диапазона
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
а находиться в диапазоне принимаемых частот.
Выберем fпр=10,7 МГц. Проверим выбранную промежуточную частоту на обеспечение избирательности по зеркальному каналу ?зк.
Так как ?зк(2) больше заданной ?зк, то выбираем схему с 2 контурами Антенна-Входная цепь-УРЧ.
.4 Выбор структурной схемы приёмника
При проектировании структурной схемы принимаются схемные, конструктивные и технические решения, преследующие следующую цель: построение приемника, наиболее удовлетворяющего требованиям технического задания. Также радиовещательные приемники должны быть дешевыми, иметь несложную схему и простое управление, поскольку они расiитаны на массовое производство и служат для индивидуального пользования.
Современные радиоприёмные устройства строятся, как правило, по супергетеродинной схеме с одним или двумя преобразователями частоты. Двойное преобразование частоты, характерно для профессиональных радиоприемных устройств, позволяет за iет высокой первой промежуточной частоты существенно увеличить подавление зеркальной помехи, а за iёт низкой второй промежуточной частоты получить хорошую избирательность по соседнему каналу.
Структурная схема получаемого радиоприёмного устройства изображена на рис. 4.
Рис. 4. Структурная схема приёмника
где ВЦ - входная цепь, УРЧ - усилитель радиочастоты, С - смеситель, Г - гетеродин, Ф- фильтр, УПЧ - усилитель промежуточной частоты, Д - детектор, ОУ - оконечное устройство.
.5 Раiет общего коэффициента усиления линейного тракта и разбивка его по каскадам
В современных транзисторных приёмниках ЧМ-сигналов, как правило, используется диодный детектор. Для качественного детектирования на входе детектора должно быть напряжение Uвх=0,5. Отсюда требуемый общий коэффициент усиления линейного тракта радиоприёмника (от антенны до детектора) при заданной чувствительности в виде ЭДС расiитывается по формуле:
где hд=0,2- действующая высота приёмной антенны.
Распределим общий коэффициент Кобщ по каскадам РПУ следующим образом: входная цепь Квц =3, резонансный УВЧ Курч=3, фильтр Кф=0,9, смеситель Ксм=3, одноконтурный УПЧ Купч=50, Купч=50, Купч=50.
3. Раiёт входной цепи
Входной цепью называют часть схемы приемника, связывающую антенно-фидерную систему с входом первого каскада приемника. Первым каскадом может быть усилитель радиочастоты или смеситель. Основным назначением входных цепей является передача полезного сигнала от антенны к входу первого активного элемента и предварительное выделение принимаемого полезного сигнала из всей совокупности сигналов, индуцируемых в антенной цепи.
Рис. 5. Входная цепь
Выбираем конденсаторы C1, C2, C3 для первого поддиапазона частот
-52,5 МГц.
С1=5-30пФ, С2=1-3пФ, С3=22пФ
Скmin=6 пФ, Cкmax=33пФ
Определим собственную проводимость контура
,
где Qк=200 - конструктивная добротность.
Определяем коэффициенты включения m2 и m1 исходя из заданной эквивалентной добротности, где Ra - сопротивление антенны:
m2=0.17 Rа=75Ом R11= 10 Ом
Проверим:
Расiитаем резонансный коэффициент усиления:
4. Выбор смесителя и гетеродина
.1 Смеситель
При современной тяжелой помеховой обстановке в эфире важен большой динамический диапазон смесителя, позволяющий в значительной мере избавиться от перекрестных, интермодуляционных и тому подобных помех от мощных внеполосных сигналов, которые практически не ослабляются каскадами, установленными перед фильтром основной селекции. Если в УРЧ еще можно принять ряд мер, увеличивающих его линейность, то смесители чаще всего выполняются на нелинейных элементах (диодах, транзисторах), которые по самому принципу работы многих смесителей, преобразующих частоту, должны быть нелинейными. По этой причине динамический диапазон смесителя обычно хуже, чем УРЧ.
Рис. 6. Смеситель
Выберем смеситель на полевом транзисторе в режиме управляемого сопротивления. Сигнал с входного контура подаётся на исток транзистора, а сигнал несущей частоты снимается с истока. Источника питания не требуется. Напряжение гетеродина подается на затвор транзистора и управляет сопротивлением канала.
Известно, что при небольших напряжениях промежуток исток-сток полевого транзистора ведет себя как линейный резистор, независимо от полярности приложенного напряжения. В то же время сопротивление канала может изменяться от десятков Ом до многих мегом в зависимости от напряжения затвор-исток. Это позволяет использовать полевой транзистор в смесителях как управляемый линейный элемент.
К основным достоинствам такого смесителя относится высокая чувствительность, поскольку по каналу транзистора не проходит ни ток питания, ни ток гетеродина, а только слабый ток сигнала, при этом транзистор шумит не многим сильнее обычного резистора с тем же сопротивлением. Характерна и высокая линейность, так как проводимость канала не зависит от небольшого входного напряжения.
Кроме того, смеситель отличается малым проникновением сигнала гетеродина во входную цепь и исключительно малой мощностью, требуемой от гетеродина, поскольку входное сопротивление по цепи затвора велико.
Подобный простейший смеситель обеспечивает чувствительность около 1мкВ (без УРЧ) и динамический диапа