Расчёт радиоканала ТВ-приёмника

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Разработка структурной схемы линейного тракта приёмника

1.1 Состав структурной схемы приёмника

Рисунок 1 - Структурная схема РПУ.

Все современные телевизионные приемники выполняются по супергетеродинной схеме с одним преобразованием частоты [1]. По сравнению с приемником прямого усиления супергетеродинный приемник обладает весьма важной особенностью - независимо от частоты принимаемого сигнала, на которую настраивается входная цепь и УРЧ приемника, промежуточная частота всегда постоянна.

Она выбирается исходя из требуемых значений усиления и избирательности.

Основное усиление в супергетеродинном приемнике осуществляется именно в УПЧ. В связи с тем, что промежуточная частота меньше частоты сигнала, в супергетеродинном приемнике достаточно легко осуществляется большое усиление сигнала и достаточно высокая избирательность на частоте соседнего канала.

Структурная схема приёмника показана на рисунке 1. Для сигнала звукового сопровождения используется двойное преобразование частоты.

1.2 Выбор промежуточной частоты и определение ширины полосы пропускания сигнала

Промежуточная частота и ширина полосы пропускания сигнала для телевизионных приёмников являются стандартными величинами, заданными в ГОСТ, и равняются соответственно 38 МГц и 6,5МГц.

1.3 Расчёт допустимого коэффициента шума приёмника

Если реальная чувствительность задана в виде величины ЭДС Е_А сигнала в антенне, при которой отношение значений напряжений сигнал/помеха на выходе приёмника больше минимально допустимого отношения _вых или равно ему, то следует вычислить допустимый коэффициент шума _вых из условия [1]:

где _вых = 26дБ - минимально допустимое отношение напряжений сигнал/помеха на выходе приёмника; П_ш = 1,2П = 1,2*6.5 = 7,8МГц - шумовая полоса линейного тракта; k=1,3 8*10²³ Дж/ C - постоянная Больцмана;

Т₀ = 290К - стандартная температура приёмника;

R_А = 75Oм - сопротивление приёмной антенны.

Еа=100мкВ - чувствительность.

Для f>=120МГц Та/ТО = 1 [1]. Таким образом, допустимый коэффициент шума:

1.4 Выбор активных элементов и их режима

линейный приёмник сигнал частота

Основными критериями, по которым производится ориентировочный выбор активных элементов, являются:

- превышение предельной частоты усиления (генерации) в несколько раз по сравнению с максимальной рабочей частотой;

- наличие параметров, обеспечивающих выполнение заданных технических требований;

- минимальная стоимость при наличии необходимых параметров.

Для УРЧ выбираем полевой транзистор с двумя изолированными затворами КП327А. Параметры по которым выбран транзистор: граничная частота транзистора 1,8 ГГц, коэффициент шума 3дб (остальные параметры представлены в приложении) [3]. Этот транзистор разработан для применения во входных и последующих каскадах усилителей СВЧ. Режим активных элементов выбирается из условия оптимального режима транзисторов (минимального коэффициента шума и максимального усиления.

1.5 Выбор числа поддиапазонов и их границ

Для выбора числа поддиапазонов необходимо рассчитать коэффициент перекрытия диапазона:

1,68<2, т. е. разбивка на поддиапазоны не требуется.

1.6 Выбор варикапов

Для селекторов каналов телевизионных приемников дециметрового диапазона есть специально разработанные варикапы. Из них выбираем варикап ВВ405В. Параметры варикапа приведены в табл. 1.1:

Таблица 1.1

Параметр	мин	тип	макс
Емкость диода, пФ (Uобр = 28 В и f = 1 МГц)	1,8	-	2,2
Коэффициент перекрытия по емкости (Uобр =2.. 28 В)	7,6	-	9,5
Сопротивление потерь, Ом ( f = 470 МГц )	-	-	0,75
Разброс в комплекте по ёмкости, %	-	-	3

Для расчета возьмем емкость С_{мин.вар} = 2 пФ, коэф. перекрытия - 9.

После выбора варикапа необходимо проверить, сможет ли он обеспечить перекрытие всего диапазона приемника [1].

1) Определим эквивалентную емкость схемы С'_сх, при которой выбранный варикап обеспечивает перекрытие диапазона:

2) Вычислим действительную емкость схемы С_с:

С_сх= С_м+ С_L+ С_вн2=5+1+0=6 пФ

С_м - емкость монтажа для УКВ диапазона;

С_L- собственная емкость катушки для УКВ диапазона;

С_вн - емкость, вносимая электронным прибором на рабочей частоте.

В схемах на транзисторах предварительно можно считать С_ен = 0.

Так как С'_сх > С_сх, то варикап выбран правильно и в контур необходимо включить дополнительную ёмкость:

С_доп = С'_сх - С_сх =7,5-6 =1,5 пФ.

Из стандартного ряда выбираем наиболее близкое значение С_доб =1,5 пФ.

3) Эквивалентная емкость контура:

С_э= (С_мin+ С'_сх)( С_max+ С'_сх)=(2+2) (14+4) = 618 пФ

Эта емкость применяется при дальнейших расчетах контура при полном электрическом расчете отдельных каскадов.

1.7 Распределение заданной величины избирательности

В супергетеродинных приемниках с одним преобразованием производится следующее распределение заданных величин избирательности:

* избирательность по зеркальному каналу (ЗК) обеспечивается трактом РЧ (ВЦ и УРЧ);

* избирательность по соседнему каналу обеспечивается трактом ТТЧ (ФОС). Кроме обеспечения избирательности по зеркальному каналу, радиочастотный тракт приемника должен обеспечивать:

* избирательность на ПЧ, т.е. ослабление помех станций, частоты .которых совпадают с ПЧ;

* ослабление помех станций, способных вызвать появление в преобразователе перекрестной модуляции и интерференционных свисток;

* ослабление излучения колебаний гетеродина приемника;

* необходимое соотношение Сигнал/Шум (С/Ш) на входе первого электронного прибора приемника.

1.8 Распределение заданной неравно мерности усиления в полосе пропускании

Для обеспечения необходимого минимума частотных искажений каждому РПУ в технических условиях (ТУ) задается наименьшее ослабление на краях полосы пропускания. При разработке РПУ заданная величина ослабления распределяется по отдельным трактам приемника. В данном задании требуется обеспечить неравномерность всего тракта 6дБ. Б связи с тем, что в ГОСТ по телевизионным приемникам распределение неравномерности не указано, то эта операция была сделана на основании анализа схемы телевизионного приемника. Ослабление на краях полосы не более, дб;

- всего тракта6;

- тракта РЧ 0-2;- тракта ПЧ 1- 2;

- тракта детектора и видеоусилителя 2-3;

1.9 Определение и расчёт эквивалентной добротности и числа контуров тракта РЧ

Определение эквивалентной добротности и числа контуров тракта РЧ производим по заданной избирательности по зеркальному каналу на максимальной частоте диапазона и по ослаблению на краях полосы пропускания приемника на минимальной частоте диапазона (наихудший случай) [2].

Неравномерность в полосе сигнала п=2дБ. Избирательность по зеркальному каналу 45дБ. Так как невозможно выполнить совместно условия подавления по зеркальному каналу и неравномерности на одиночных контурах, то применим во входной цепи полосовой фильтр, а в УРЧ одиночный контур.

Зададимся ориентировочным числом контуров в УРЧ n_c = 1. Необходимая добротность контуров , обеспечивающая заданное ослабление на краях полосы [1]:

- для ВЦ;

- для УРЧ;

где =465МГц - минимальная частота диапазона;

П=6.5МГц - ширина полосы пропускания;

= 0,5дб =1,0593(раз) - ослабление на краях полосы пропускания полосового фильтра во входной цепи;

= 1,5дб =1,1885(раз) - ослабление на краях полосы пропускания УРЧ.

Необходимая добротность контуров, обеспечивающая избирательность по зеркальному каналу [1]:

где ⁼ 800 МГц - максимальная частота диапазона;

⁼ 876 МГц (знак плюс - частота гетеродина выше частоты сигнала);

⁼ 38 МГц - промежуточная частота ;

=45дб = 177.8(раз) - избирательность по зеркальному каналу (из задания).

Возможная эквивалентная конструктивная добротность контура с учетом шунтирующего действия входного (или выходного) сопротивления применяемого электронного прибора :

Q_ЭК =Q_К =85, где

= 0,85 - коэффициент шунтирования электронным прибором (для полевого транзистора) [1];

Q_К = 100 - конструктивная добротность контура (без сердечника) [1].

Так как Q_И<Q_ЭК<Q_Пmin, принимаем число контуров УРЧ n_c=1 и эквивалентное качество контура Q_Эmax=37 (на максимальной частоте диапазона), чтобы выполнялось условие Q_И<Q_ЭК<Q_Пmin

Принимая, что согласование транзистора с контуром будет происходить на максимальной частоте диапазона, определяется эквивалентная добротность контура на нижней частоте диапазона по формулам:

;

; ;

где - конструктивное затухание контура;

- эквивалентное затухание контура на верхней частоте диапазона;

- эквивалентное затухание контура на нижней частоте диапазона;

- входное (выходное) сопротивление электронного прибора соответственно на максимальной и минимальной частотах диапазона (в нашем случае они равны т.к. выбранные транзисторы на всем диапазоне частот сохраняют значения своих параметров неизменными ). Результат расчета показал : n_c=1, Q_Эmax=37, Q_Эmin=51;

Для крайних точек диапазона определяем:

А) вспомогательные коэффициенты:

Где = 9.5 МГц - расстройка при которой задана избирательность по соседнему каналу.

Б) зеркальные частоты:

МГц МГц

В) избирательность по соседнему каналу на частоте =800МГц:

-УРЧ

-ВЦ

Весь тракт: 2.49+0.6=3.09дБ на частоте =465МГц

-УРЧ

-ВЦ

Весь тракт: 7.28+7,57=14,85дБ

Г) ослабление на краях полосы: на частоте =800МГц

-УРЧ

- ВЦ

Весь тракт: 0.38+0.01-0.39дБ

на частоте =465МГц

-УРЧ

- ВЦ

Весь тракт: 1.78+0.03=1,81дБ

-значит исходные данные выполнены.

Д) избирательность по зеркальному каналу:

- исходные данные выполнены.

Е) избирательность на промежуточной частоте (причем ; ):

1.10 Выбор ФОС

Фильтр основной селекции должен обеспечивать всю избирательность на частоте соседнего канала. При этом неравномерность коэффициента передачи в полосе сигнала должна быть в пределах заданной. В качестве фильтра основной селекции будем использовать пьезокерамический фильтр на поверхностных акустических волнах КФПА1007. Фильтр разработан для применения в ТВ приёмниках и рассчитан на промежуточную частоту изображения 38МГц. Требования к фильтру:

* неравномерность: не более 2дБ;

* избирательность на частоте соседнего канала:

Q_C2 = Q_C - Q_C1 = 36.9дБ,

где Q_C=40дБ - общая избирательность (по заданию) Q_C1=3,1дБ - ослабление соседнего канала относительно принимаемого, преселектором;

* минимальное затухание передачи фильтра на частоте 38МГц.

Выбранный стандартный фильтр КФПА1007 имеет следующими параметры:

* неравномерность в полосе: 1.2дБ;

* избирательность на частоте соседнего канала относительно частоты 38МГц: 38дБ;

* затухание передачи фильтра на частоте 38МГц: 28дБ.

1.11 Распределение усиления и шума по блокам приемника

Рассчитаем максимальный коэффициент усиления всего ч приемника:

Кобщ = Ивых/Пвх = 25000 (87,9дБ),

где Uвых = 2.5В-требуемое напряжение на выходе приемника, Uвх = 100мкВ -максимальная чувствительность приемника. Обычно требуемое усиление с запасом принимают 2*Кобщ = 50000 (94дБ).

Зададимся коэффициентом передачи входной цепи 2дБ.

Считаем коэффициент усиления УРЧ:

Кumax = 0.15*Y21/Y12 = 11.44 = 20дБ.

С помощью пакета SysСа1с находим оптимальное распределение коэффициента усиления и коэффициента шума (см. приложение). Результаты приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Название блока	Коэф. Шума	Коэф. усиления
Входная цепь	ЗдБ	2дБ
УРЧ	6дБ	20 дБ
Смеситель	8дБ	2дБ
ПЧ-1	9дБ	22 дБ
ФОС	6дБ	-28 дБ
УПЧ-2	15 дБ	40 дБ
Детектор	5дБ	-ЗдБ
Видеоусилитель	10 дБ	40 дБ
Всего	6.45 дБ	95 дБ

На основании предварительного расчёта можно выбрать окончательно основные узлы РПУ. Структурная схема из расчетов будет включать в себя входную цепь, УРЧ, смеситель, УПЧ1, ФОС, УПЧ2, детектор, видео-усилитель. Вторая промежуточная частота звука 6.5МГц с выхода видео-усилителя подаётся на ФОС звука, далее на УПЧЗ, детектор, предварительный усилитель звука, усилитель мощности, динамик. Структурная схема показана на рисунке 1.

2. Расчет РПУ

2.1 Расчет входной цепи

Расчетные данные для входных цепей получены в результате расчета блок - схемы приемника. Входной цепью называют часть схемы приемника, связывающую антенно - фидерную систему с входом первого каскада. Она предназначена для передачи напряжения сигнала от антенны к первому каскаду и для ослабления внешних помех. В соответствии с этим ко входной цепи приемника предъявляются следующие требования:

1) Входная цепь должна передавать возможно большее напряжение на вход первого каскада.

2) Входная цепь должна обеспечить ослабление всех мешающих сигналов, в том числе помехи, проходящей по зеркальному каналу, помехи на частоте, равной промежуточной, и на частоте соседнего канала. Для уменьшения перекрестных искажений входная цепь должна обеспечить ослабление мешающих сигналов большой амплитуды.

3) Входная цепь должна настраиваться на частоту принимаемого сигнала. Если предусмотрена работа приемника в диапазоне частот, то входная цепь должна обеспечить перекрытие этого диапазона. При этом изменение качественных показателей не должно превышать заданной нормы.

4) Изменение параметров антенны и входных параметров первого каскада не должно вызывать превышающих норму изменений качественных показателей. Это накладывает требования на выбор способа связи с антенной и входом первого каскада и на ее величину.

5) Входная цепь должна пропускать спектр частот принимаемого радиосигнала с неравномерностью не больше заданной нормы.

В нашем случае будем применять входную цепь на микрополосковых линиях, т. к. в нашем случае автотрансформаторная и трансформаторная связь трудно реализуема, потому что резонансная частота большая, следовательно число витков катушки индуктивности будет мало и сделать качественное согласование будет практически невозможно, вследствие физической не реализуемости индуктивности.

Определим среднюю длину волны:

м,

где с = 3 * 10⁸ м-- скорость света.

f-средняя частота диапазона: f=610МГц.

Так как по заданию антенна телескопическая, то выбираем длину антенны равную

см.

Рассчитаем ВЦ на полосковой линии:

Принципиальная схема приведена на рисунке 2.1.

Диапазоны принимаемых частот: 470-790 МГц

Исходные данные для расчета:

С_min⁼2пФ С_max=14пФ

Диапазон принимаемых частот: f_{0 max}⁼800МГц f_{0 min} =465МГц

эквивалентные добротности: Q_Эmax =37 Q_Эmin =51

Параметры антенны: Ra=75 Ом.

Будем использовать несимметричную полосковую линию на основе стекло текстолита СКМ-1, с диэлектрической проницаемостью =4.2.

Зададимся следующими размерами линии: w=4мм; h=2мм; t=20мкм.

Рассчитаем волновое сопротивление линии:

Ом

Исходя из этого найдём длину линии:

мм,

где

рад/с

м

По диаграмме Смитта определим эквивалентную ёмкость при которой обеспечивается резонанс на максимальной частоте диапазона.

Длина волны в линии:

м

Тогда длина линии: l = 0.0918

Произведём проверку результата: X=0.75=37.92 откуда С5.246 пФ, следовательно расчёт верен.

Рассчитаем длину линии на минимальной частоте:

и тогда длина линии l = 0.054

Произведём проверку результата: X=0.45 =22.75 откуда С14.8 пФ, следовательно расчёт верен.

Это удовлетворяет эквивалентному изменению ёмкости контура

Найдём сопротивление активных потерь:

Найдём из графика коэффициент ₂ (рисунок 2.1 )

Рисунок 2.1

нП

нП/м

Резонансная проводимость определяется:

, X=37.92 Ом



См Q_эmax=37, на максимальной частоте.

Ом

Для ПФ входной цепи вычислим коэффициент включения в контур

Коэффициент включения в контур R_Вх =50 Ом

Таким образом получим схему с сосредоточенными параметрами:

мм при n=0.23

мм при n=0.18

2.2 Расчет усилителя радиочастоты

Исходя из данных полученных при расчете блок-схемы рассчитаем одноконтурный усилитель радиочастоты на полевом транзисторе КПЗ27А. Принципиальная схема приведена на рис. 2.2.



Рисунок 2.2 - Схема усилителя радиочастоты.

Рассчитаем элементы цепей питания каскада. Рабочая точка выбрана по ВАХ транзистора таким образом чтобы оптимизировать соотношение между минимальным коэффициентом шума и максимальным усилением: I_Cо=10 мА, U_CИ0=8 В. Пределы регулирования коэффициента усиления транзистора: 24 В, а напряжение АРУ: 08 В. Следовательно, нужно сделать потенциал истока 4В, чтобы диапазон изменения напряжения второго затвора стал 28В. Рассчитаем R_u = R₃ | | R₄ :

мкА,

Примем R_И =300 Ом. Для расчета R₄ и R₃ составим систему уравнений:

Решая ее, получим: R₃= 2700 Ом, R₄= 300 Ом. Выбираем из стандартного ряда Е24: R₃= 2. 7 к Ом, R₄= 300 Ом. Для расчёта R₁ и R₂ составим систему уравнений:

Решая её получаем: R₁= 2700 Ом, R₂= 77.2 кОм. Выбираем из стандартного ряда Е24: R₁= 27 кОм, R₂= 75 кОм. Конденсатор С₃ выбираем из условия:

Выбираем из стандартного ряда Е24: С₃ =130 пФ. Конденсатор С₄ выбираем из условия:

Выбираем из стандартного ряда Е24: С₁ = 4,7 пФ. Дроссель L₁

выбираем из условия:

Дроссель используется для фильтрации напряжения питания. Нагрузкой УРЧ является одиночный резонансный контур.

Расчет резонансного контура ведется аналогично расчету контура во входной цепи, но с учетом влияния выходной емкости транзистора (эта емкость добавляется к Сэ). В результате:

коэффициент включения этого контура, индуктивность катушки связи L₃ и величину связи между резонансным контуром и катушкой связи

Определяется волновое сопротивление резонансного контура для крайних частот диапазона получим: _min = 34Ом,

_max = 8Ом Ориентировочный коэффициент включения резонансного контура со стороны последующего каскада на максимальной частоте диапазона:

,

где

Определяется коэффициент включения резонансного контура со стороны стока, исходя из условия получения максимального устойчивого усиления на максимальной частоте диапазона:

Определяется коэффициент включения резонансного контура со стороны стока, исходя из условия получения оптимального согласования на минимальной частоте диапазона:



2.4 Микросхема КР1021УР1

Микросхема КР1021УР1 представляет собой усилитель промежуточной частоты канала изображения и предназначена для работы в телевизионных приемниках цветного и черно-белого изображения. Параметры этой микросхемы близки к требуемым, поэтому применяем её в данном приемнике. Типовая схема включения микросхемы изображена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Схема включения микросхемы К1021УР1.

В состав микросхемы входят: УПЧ, демодулятор, предварительный видеоусилитель, усилитель-ограничитель, устройство АПЧ, детектор

Принимаем m₁=0.83

Определяем окончательный коэффициент включения резонансного контура со стороны последующего каскада на минимальной частоте диапазона:



Принимаем m₂=0.66

Вычисляем коэффициент усиления на крайних точках диапазона по формуле:

К= m₁ m₂SQ_Э

получим: К_MIN=16.73 дБ, К_MAX=3.72< К_УMAX =3.93

Индуктивность катушки связи:

,

С = С_м + С_L+ С_ВХ = 8.3 пФ, а f_a = f_MIN /2

Величина связи между резонансным контуром и катушкой связи:

Определяем коэфициент шума каскада [1]:

, где

- эквивалентное шумовое сопротивление транзистора.

2.5 Смеситель

Смеситель выполнен на микросхеме ТВА5332Т фирмы PHILIPS. Это специализированная микросхема предназначена для использования в селекторах каналов ТВ приёмника цветного и черно-белого изображения. Микросхема выполняет функции смесителя и гетеродина МВ и ДМВ диапазонов волн и УПЧ, и имеет в своём составе:

* Балансный смеситель и гетеродин метрового диапазона

* Балансный смеситель и гетеродин дециметрового диапазона

* Электронное переключение диапазонов

* Стабилизатор напряжения питания

* Усилитель промежуточной частоты

Микросхема имеет возможность подключения входного сигнала как симметрично, так и не симметрично, что значительно упрощает работу проектировщика. Усилитель промежуточной частоты имеет симметричный выход сигнала промежуточной частоты и рассчитан на подключение фильтра на ПАВ. Основные параметры микросхемы приведены в таблице 2.2:

Таблица 2.2

Параметр	Мин.	Тип.	Макс.
Напряжение питания, В	-	12	-
Диапазон частот МВ	45	-	470
Диапазон частот ДМВ	200	-	860
Чувствительность ДМВ, мВ			1
Фактор шума на ДМВ, дБ	-	9	-
Фактор шума на МВ, дБ	-	7,5	-

Усилитель АРУ, распределитель АРУ, усилитель внешнего А РУ, выходной каскад видеоусилителя, подавители импульсных помех белого и черного. Сигнал ПЧ после ФОС поступает на вход микросхемы, выводы 1 и 16. Микросхема рассчитана на применение после фильтра на ПАВ, поэтому нет необходимости сопряжение ее входа с фильтром. XI - установка задержки АРУ на УРЧ, т. е. при каком входном сигнале начнет изменяться напряжение на выводе 4. Цепь КЗ, К4, С7, С8 предназначена для задания постоянной времени селектора синхроимпульсов АРУ. Напряжение АПЧ суммируется с напряжения настройки и подается на варикапы.

2.6 Микросхема К174УР11

Микросхема представляет собой усилитель промежуточной частоты звука с предварительным УНЧ и регулировками громкости и тембра. Предназначена для работы в звуковом канале телевизионных приёмников в качестве усилителя промежуточной частоты, осуществления регулировок громкости и тембра по низшим и высшим звуковым частотам и коммутации сигналов звукового сопровождения в режиме "Запись на видеомагнитофон " и "Воспроизведение с видеомагнитофона ".

В состав микросхемы входят:

* Усилитель - ограничитель

* Блок сопряжения с видеомагнитофоном (электрический ключ )

* Частотный детектор

* Блок физиологической регулировки громкости

* Блок регулировки тембра ВЧ

* Блок регулировки тембра НЧ

* Блок регулировки громкости

* Стабилизатор напряжения

Основные параметры микросхемы приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3

Номинальное напряжение питания	12В
Минимальное входное напряжение	<60 мкВ
Выходное напряжение	600 мВ
Ток потребления	Не более 40 мА
Диапазон регулировки громкости	Не менее 60 дБ
Глубина регулирования тембра: по низшим частотам fВх = 100Гц по высшим частотам fВх =1кГц	>= |±9|дБ >= |±10|дБ
Коэффициент гармоник при UВх =600	Не более 3%
Коэффициент подавления амплитудной модуляции	не менее 60 дБ

2.7 Усилитель мощности

В качестве усилителя мощности используем микросхему фирмы FUJITSU МВ3730А. Микросхема представляет собой усилитель мощности низкой частоты, выполненный по мостовой схеме. Предназначен для использования в авто-магнитолах, телевизорах, радиоприёмниках, а так же другой аппаратуре. Основные параметры микросхемы приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Напряжение питания Umin	8В
Напряжение питания Umax	16В
Ток потребления при Uп=0 ВХ = 0В	80мА
Выходная мощность при UВх = 12В, Rн = 4Ом/	12Вт
Коэффициент усиления по напряжению Аu ,	48
Полоса частот	30Гц - 20кГц
Коэффициент нелинейных искажений	0,1%
Сопротивление нагрузки	4Ом

Типовая схема включения на рисунке 2.5.



Рисунок 2.5 - Схема включения микросхемы МВ3730А.

2.8 Выбор средств управления настройкой

Для управления настройкой используем стандартный модуль синтезатора напряжения МСН-501, выполненный на базе микроконтроллера ЭКР1568ВГ1. Его возможности:

* регулирование громкости звука, яркости, контрастности и насыщенности

* изображения с запоминанием выбранных параметров на каждый канал;

* последовательное переключение программ по кольцу в двух направлениях;

* точную настройку на станцию;

* автоматический поиск станций;

* запоминание данных настройки;

* переключение системы цветного телевидения

ИМС имеет четыре аналоговых и два цифровых каналов с разрешающей способностью 0.4% (8 разрядов ). Обработка цифровой информации ведется на 8-разрядном СР11, что обеспечивает необходимую точность при решении задач. В состав ИМС входят: синхронизирующий блок, 8-разрядная внутренняя шина, 8-разрядный счётчик команд, ПЗУ с объёмом памяти в 6 кВуtе, ОЗУ с объёмом памяти в 192 Вуtе, устройство управления экранным интерфейсом ОSD, устройство обмена данными с внешним ПЗУ I²С-Ви5 МегГасе, 8-разрядный порт ввода - вывода для сигналов настройки, параллельный порт для ввода команд с панели управления и с ПДУ. Напряжение АПЧ с микросхемы КР1021УР1 поступает на встроенный в микроконтроллер АЦП. Затем в цифровом виде напряжение АПЧ суммируется с напряжением настройки и подается на широтно-импульсный преобразователь, управляя его скважностью. С преобразователя импульсы поступают на ключ, где идет преобразование скважность-напряжение и затем напряжение настройки поступает на варикапы входных цепей, УРЧ и гетеродины. Принципиальная схема модуля МСН-501 приведена в приложении.

2.9 Расчет неравномерности АЧХ всего тракта

Неравномерность АЧХ всего тракта будет складываться из неравномерности преселектора, ФОСа и видеоусилителя, т. к. остальные блоки относительно широкополосны и их неравномерность близка к нулю.

Неравномерность АЧХ преселектора равна _пр =1.8 дБ. Неравномерность фильтра на ПАВ равна 1.2 дБ. Неравномерность видеоусилителя примем 3 дБ, т. к. его полоса пропускания указана на уровне -3 дБ.

Неравномерность всего тракта будет равна:

= 1,8 + 1,2 + 3,0 = 6дБ, что соответствует входным параметрам (по заданию 6дБ).

2.10 Расчет тока потребления всего приемника

Ток потребления будет складываться из токов потребления всех узлов схемы.

I_{пот.УРЧ} = I_д1 + I_с + I_д2 = 15 мА

I_д1 = Е_п / (R₁ + R₂) = 0.118 мА, I_д2= (Е_п - 4)/ R₄ = 4.8 мА

I_{пот.TDA5332} = 42мA

I_{пот.КР1021УР1} = 65мA

I_{пот.КР174УР11} = 40мA

I_{пот.МВ3730А} = 80мA

I_{пот.МСН} =300мА

I_{пот.общ} = I_пот =542мА

Заключение

В результате курсового проекта был рассчитан радиоканал ТВ-приёмника, схемотехнически состоящий из следующих узлов:

* Входная цепь с трансформаторной связью контура с антенно-фидерной системы

* УРЧ на полевом двухзатворном транзисторе КП327А в схеме с общим истоком

* Микросхема ТВА5332, выполняющая функции балансного смесителя, гетеродина и УПЧ,

* Микросхема КР1021УР1, выполняющая функции УПЧ, демодулятора, предварительного видеоусилителя, усилителя-ограничителя, устройства АПЧ, детектора и усилителя АРУ, распределителя АРУ, усилителя внешнего АРУ и видеоусилителя.

* Микросхема К174УР11, выполняющая функции детектора второй промежуточной частоты звука, предварительного усилителя напряжения, регулятора громкости и тембра.

* Микросхема МВ3730А, выполняющая функцию усилителя мощности.

Таким образом расчетные значения полностью удовлетворяют исходному заданию.

Библиографический список

Екимов В.Д. Павлов К.М. Расчёт и конструирование транзисторных радиоприёмников. М., «Связь»,1972.

Проектирование радиоприёмных устройств под редакцией А.П.Сиверса. Учебное пособие для ВУЗов. М., 1976г

Справочник по учебному проектированию приёмно-усилительных устройств, под ред.Белкина

Сифоров. Радиоприёмные устройства М., 1954г

Приложения

Приложение 1

Рисунок 3.1 - тип корпуса МС ТОА5332Т/

Назначение выводов:

1	Диапазон МВ вход генератора
2	Земля
3	Диапазон МВ выход	генератора
4	Диапазон ДМВ вход	генератора
5	Диапазон ДМВ выход генератора
6	Диапазон ДМВ выход генератора
7	Диапазон од	генератора
8	Электронный переключатель диапазонов
9	Выход УПЧ
10	Выход УПЧ
11	Вход УПЧ
12	Вход УПЧ
13	Выход смесителя
14	Выход смесителя
15	Питание
16	Диапазон ДМВ вход
17	Диапазон ДМВ вход
18	Диапазон МВ вход
19	Диапазон МВ вход
20	Общий

Основные параметры микросхемы для ДМВ диапазона представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Параметр	Мин.	Тип.	Макс.
Напряжение питания, В	10	-	13,2
Ток потребления, мА	-	42	55
Напряжения переключателя диапазона ДМВ, В	3		5
Входное сопротивление, кОм	2	-	-
Выходное сопротивление, Ом	-	73	-
Для ДМВ Диапазон частот, МГц	200		860
Коэффициент шума, дБ	-	9	11
Входное напряжение, мВ	-	1	-
Диапазон изменения температуры	-25		80
Усиление по напряжению, дБ	33	36	39

Микросхема КР1021УР1.

Приложение 2

Расчёт Y-параметров транзистора КП327А

Справочные данные при U_СИ = 10 В I_СИ = 10 мА U_ЗИ2 =- 4 В:

С_31И = 1.5*10^-12 ФС_31С = 0.04*10^-12 Ф

S_спр= 9.5мА/Вg_си=80*10⁶

I_С.нач = 3 mAС_CИ = 1.3 пФ

Выбираем рабочую точку из условия компромисса между максимальным коэффициентом усиления и минимальным коэффициентом шума.

I_C0=10 мА U_СИ0 =8ВРасчёт ведём на максимальной частоте:

F_max. =800 МГц = 2f =5.027*10⁹

А/В

пФ

пФ

См

Расчет Y- параметров:

См,

 См,

См.

мкСм

Максимально допустимый коэффициент передачи:

дБ

Выходное сопротивление:

= 12,5 кОм.

Входное сопротивление каскада определяется сопротивлением в цепи затвора, т. к. входное сопротивление полевого транзистора много больше. Зададимся входным сопротивлением R_вх = 10 кОм.

Входная емкость:

С_ВХ = С_31И0 + С_31С0 =1,55 пФ.

Выходная емкость:

С_ВЫХ = С_СИ0 =1,3 пФ.

Расчет катушек.

Расчет произведем по формуле:

,

Где D - диаметр катушки, см

l - длина намотки, см

- число витков

L - индуктивность, мкГн

L₁ = 19.6 нГн;

L₂ = 4.8 нГн;

L₃ = 4.8 нГн;

L₄ = 170 мкГн;

L₅ = 4.5 нГн;

L₆ = 47 нГн;

L₇ =12 нГн;

L₈ = 12 нГн;

L₁₀ = 0.26 мкГн;

L₁₁ = 0,18 мкГн;

L₁₂ = 2,2 мкГн;

L₁₃ =8 мкГн;

Катушки L₁₀ - L₁₂ выполнены на броневом сердечнике и экранированы.

Зависимости коэффициентов шума и усиления от тока стока для транзистора КП327А представлена на рисунке:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на Allbest.ru

...