Приемник многоканальной линии связи с амплитудной модуляцией
Расчет основных параметров радиоприёмного устройства. Полоса пропускания линейного тракта. Допустимый коэффициент шума. Расчет промежуточной частоты и входной цепи. Усилитель и преобразователь частоты. Расчет входного каскада и амплитудного детектора.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.01.2014 |
| Размер файла | 3,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева.
КАФЕДРА РЭКУ
Курсовая работа по дисциплине
"Устройства приема и обработки сигналов"
на тему:
"ПРИЁМНИК МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ С АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ"
Выполнил студент группы: 5405
Габдрахманов А.А.
Руководитель доц. каф. РЭКУ
Данилаев Д.П.
Казань 2013 г.
Содержание
- 1. Введение
- 2. Расчет основных параметров радиоприёмного устройства
- 2.1 Расчет полосы пропускания линейного тракта
- 2.2 Расчет допустимого коэффициента шума
- 2.3 Расчет промежуточной частоты
- 3. Расчет входной цепи
- 4. Расчет усилителя радиочастоты (УРЧ)
- 5. Расчет преобразователя частоты
- 6. Расчет усилителя промежуточной частоты (УПЧ)
- 6.1 Расчет входного каскада УПЧ
- 6.2 Расчет фильтра сосредоточенной селекции (ФСС)
- 6.3 Расчет широкополосного усилителя на транзисторах
- 7. Расчет амплитудного детектора
- Список литературы
- Приложение
- Принципиальная электрическая схема приемника
1. Введение
Радиоприёмное устройство служит для решения следующих задач: Первая задача - избирательность - выделение полезного сигнала на фоне помех. Вторая задача - усиление принятого полезного сигнала до уровня, требуемого для срабатывания оконечного регистратора. Третья задача - преобразование полезного сигнала с целью выделения информации в виде сигнала низкой (видео) частоты. Структурная схема простейшего приёмника прямого усиления состоит из входной цепи, в которой происходит выделение полезного сигнала и ослабление сигналов других станций. Усилитель радиочастоты усиливает поступающий из входной цепи сигнал и осуществляет дополнительное ослабление величины сигналов мешающих станций. Детектор преобразует модулированный сигнал высокой частоты в сигнал низкой частоты. Усилитель низкой частоты усиливает этот сигнал до величины, необходимой для срабатывания оконечного устройства.
Приемник прямого усиления не может обеспечить одновременно высокую чувствительность и высокую избирательность, особенно в диапазоне ультракоротких волн, так как на высокой частоте избирательность и усилительные свойства ухудшаются. Недостатки приемника прямого усиления устраняются в супергетеродинном приёмнике, в котором основное усиление и избирательность происходят на сравнительно низкой промежуточной частоте. В настоящее время почти все приемники строятся по супергетеродинной схеме с одним или двумя-тремя преобразованиями частоты.
2. Расчет основных параметров радиоприёмного устройства
Техническое задание:
|
Вариант |
3 |
||
|
Полоса частот, ГГц |
3,075…3,085 |
||
|
Количество каналов связи, n |
25 |
||
|
Чувствительность приемника, дБ/Вт |
-120 |
||
|
Избирательность по зеркальному каналу, дБ |
62 |
||
|
Избирательность по соседнему каналу, дБ |
58 |
||
|
Отношение сигнал/шум на выходе приемника |
10 |
||
|
Наивысшая частота информации, кГц |
125 |
||
|
Относительная нестабильность частоты сигнала |
±3·10-5 |
||
|
Входной Сигнал |
Вид сигнала |
непрерывный |
|
|
Модуляция |
АМ |
Для построения радиоприемного устройства выбираем схему супергетеродинного приёмника с однократным преобразованием частоты вниз по частотному спектру. Структурная схема радиоприёмного устройства приведена на рис. 2.1.
2.1 Расчет полосы пропускания линейного тракта
Определим полосу пропускания линейного тракта. Полоса пропускания линейного тракта приёмника определяется как сумма ширины спектра радиочастот принимаемого сигнала - и запаса полосы частот - , учитывающей нестабильность частоты сигнала и гетеродина [2,6].
Ширина спектра радиочастот принимаемого сигнала:
(2.1.1)
где:
- наивысшая частота информации.
Запас полосы пропускания определяется по формуле:
(2.1.2)
где - нестабильность частоты сигнала; - нестабильность частоты гетеродина; - нестабильность частоты, связанная с неточностью начальной установки частоты гетеродина при настройке; - нестабильность частоты, связанная с неточностью начальной настройки и долговременной нестабильностью частоты фильтров в тракте УПЧ.
Частота сигнала:
(2.1.3)
Нестабильность частоты сигнала:
(2.1.4)
где - относительная нестабильность частоты сигнала, указанная в техническом задании.
Нестабильность частоты, связанная с неточностью начальной настройки и долговременной нестабильностью частоты фильтров в тракте УПЧ:
(2.1.5)
где значение промежуточной частоты задается ориентировочно с целью проведения предварительного расчета:
(2.1.6)
Нестабильность частоты, связанная с неточностью начальной установки частоты гетеродина при настройке:
(2.1.7)
где значение частоты гетеродина находится:
(2.1.8)
Выберем тип гетеродина - транзисторный с кварцевой стабилизацией (из таблицы 1.1 [2]), при этом составляет .
Нестабильность частоты гетеродина:
(2.1.9)
Подставим найденные значения в формулу (2.1.2) для расчета запаса полосы пропускания :
+
Определяем полосу пропускания линейного тракта:
Для снижения следует ввести систему автоматической подстройки частоты гетеродина (АПЧ). Тогда, полоса пропускания линейного тракта приемника, с учетом АПЧ, равна:
(2.1.10)
где - коэффициент АПЧ.
Кроме того, требуется проверить следующее условие:
(2.1.11)
где
(2.1.12)
где n=25 - число каналов связи, указанное в техническом задании.
Видно, что условие (2.1.11) выполняется: .
2.2 Расчет допустимого коэффициента шума
Определяем допустимый коэффициент шума, при котором обеспечивается требуемая чувствительность приёмника при заданном отношение сигнал/шум на выходе:
(2.2.1)
где:
- соотношение сигнал/шум по напряжению на выходе линейной части приёмника (до детектора);
Дж/град - постоянная Больцмана;
(2.2.2)
эффективная шумовая полоса приёмника, Гц;
- шумовая температура антенны. Определяется из рис.1.4 [2]. - температура по Кельвину;
- чувствительность приемника.
Проведем расчет реального коэффициента шума приёмника c учетом УРЧ:
(2.2.3)
где
- коэффициент передачи мощности антенного фидера;
- длина фидера;
- погонное затухание (табл.1.2 [2]);
и - коэффициент шума и коэффициент передачи по мощности входной цепи; и - коэффициент шума и коэффициент передачи по мощности преобразователя частоты;
- входная цепь на несимметричных МПЛ с диэлектрической подложкой (сополимер стирола СТ-10, , h=1,0мм).
- усилитель радиочастоты на транзисторах (высокочастотный полевой транзистор КТ391 (схема с ОЭ, Iк=5мА, Uк=5В).
.
- диодный преобразователь частоты (АА121А).
- усилитель промежуточной частоты на транзисторах, первый каскад с ФСС (двухзвенная мостовая схема с пьезоэлектрическим резонатором в каждом плече).
Проверим условие:
(2.2.4)
Как видно, условие (2.2.4) выполняется, т. к 6,5<8,8.
2.3 Расчет промежуточной частоты
Определим промежуточную частоту , используя методику [2, стр. 19-22]. Выбираем схему преселектора №5 в [2, стр. 19] (рис. 2.3.1).
По данной методике промежуточная частота определяется по графику нормированных частотных характеристик преселекторов. По оси ординат откладывается значение Sезк=62 дб. Проводится горизонтальная линия до пересечения с характеристикой выбранной схемы преселектора. Из точки пересечения опускается перпендикуляр на ось абсцисс и находится нужная обобщённая расстройка зк= 19 дБ - рис. 2.3.2.
Промежуточная частота:
(2.3.1)
где - эквивалентные затухания контуров преселектора с учетом потерь, вносимых источником сигналов и нагрузкой.
Выбираем ближайшее значение из ряда стандартных промежуточных частот fпч=150 МГц.
приемник многоканальная связь модуляция
3. Расчет входной цепи
Входную цепь построим на полосовом фильтре на полуволновых разомкнутых параллельно связанных резонаторах (рис. 3.1.1.).
Исходные данные для расчёта:
средняя частота настройки приемника ГГц
- полоса пропускания приемника
- промежуточная частота МГц;
- избирательность по зеркальному каналу дБ.
На входе и выходе фильтр должен быть согласован с трактом с волновым сопротивлением 50 Ом. Фильтр является частью ГИС СВЧ, поэтому габариты должны быть минимальными.
Выбираем чебышевскую аппроксимацию характеристики затухания фильтра с пульсацией на вершине дБ.
Зеркальный канал приема равен:
(3.1)
Полоса запирания фильтра должна быть равна:
МГц (3.2)
Выберем полосу пропускания преселектора в несколько раз больше, чем полоса пропускания приемника:
МГц (3.3)
Находим отношение:
(3.4)
Из рис. 2.3 1, считая, что дБ находим, что n=3 - рис. 3.2.
Для реализации фильтра выберем несимметричную микрополосковую линию. Рассчитаем электрические характеристики фильтра при n=3. Согласно заданию: Ом
(3.5)
Вычисляем относительную полосу пропускания:
(3.6)
Из таблицы 2.2 1 находим параметры прототипа
g0=1; g1=2,02; g2=0,99; g3=2,02; g4=1.
Рассчитываем параметры инверторов проводимостей:
(3.7)
(3.8)
(3.9)
(3.10)
Рассчитываем волновое сопротивление по формулам:
(3.11)
(3.12)
(3.13)
(3.14)
Выберем в качестве материала подложки сополимер стирола СТ-10. Материал допускает все виды механической обработки, выдерживает технологические воздействия при изготовлении полосковых схем, допускает пайку при температуре 140?С в течении 4с, диапазон рабочих температур - 60…+95?С. Параметры диэлектрической подложки: , h=1,0мм.
Определяем по формуле:
(3.15)
Тогда:
(3.16)
Определяем конструктивные параметры фильтра.
По номограммам рис.3.3 1, рис.2.13 находим нормированную ширину полосок и расстояние между ними
Выбираем поперечный размер фильтра b=5мм, тогда
мм; мм; мм; мм;
мм; мм; мм; мм.
Уточняем по формуле:
(3.22)
Определяем длины полосок (резонаторов) по формуле:
мм (3.23)
мм (3.24)
мм (3.25)
Полная длина полоски мм.
Рассчитываем потери фильтра в полосе пропускания.
Потери в проводниках определяем по формуле:
(3.26)
где определяется по графику рис. 3.4
при и
Потери в диэлектрике определяем по формуле:
(3.27)
(3.28)
Учитывая потери на излучение, добротность резонатора
(3.29)
(3.30)
(3.31)
Находим коэффициент передачи входной цепи:
(3.32)
Эскиз фильтра показан на рис. 3.5.
4. Расчет усилителя радиочастоты (УРЧ)
Транзисторы, применяемые в УРЧ приемников, должны иметь хорошие усилительные свойства, небольшой коэффициент шума и малую емкость обратной связи между выходной и входной цепями.
Расчет будем вести по методике, изложенной в [10]. Выберем транзистор КТ391 (схема с ОЭ, Iк=5мА, Uк=5В). Исходные данные: наивысшая частота усиливаемого сигнала fmax=3,085 ГГц, полоса пропускания П=10 МГц. Из табл.2.3 [10] возьмем параметры транзистора на частоте, максимально близкой к максимальной частоте сигнала из технического задания - 3,1 ГГц. На данной частоте транзистор КТ391 имеет следующие высокочастотные параметры:
(4.1)
(4.2)
(4.3)
(4.4)
(4.5)
(4.6)
(4.7)
,
Выбираем режим оптимального рассогласования, при этом Kш = Кш min=2, 20
Входное сопротивление активного элемента:
(4.8)
Выходное сопротивление активного элемента:
(4.9)
Входная и выходная проводимость активного элемента:
(4.10)
(4.11)
Рассчитаем, параметры шлейфов 1-4 схемы полагая:
=10, h=1,0мм, b1=b2, b3=b4
Шлейф 1 - четвертьволновый трансформатор с характеристическим сопротивлением:
(4.12)
(4.13)
Геометрическая длина:
(4.14)
(4.15)
мм (4.16)
(4.17)
Шлейф 2 - трансформатор полного сопротивления:
(4.18)
(4.19)
мм (4.20)
Шлейф 3 - четвертьволновый трансформатор с характеристическим сопротивлением.
(4.21)
(4.22)
(4.23)
мм (4.24)
(4.25)
Шлейф 4 - трансформатор полного сопротивления:
(4.26)
(4.27)
мм (4.28)
Коэффициент передачи усилителя:
(4.29)
В предварительном расчете
Коэффициент шума усилителя:
(4.30)
В предварительном расчете
Расчет элементов по постоянному току
Исходные данные: транзистор КТ391: Iкбо = 0,5 мкА, t = (-60125) C0, IКЭ = 5мА, UКЭ = 5В
Определяем изменение обратного тока коллектора:
(4.31)
Определим тепловое смещение напряжения базы:
(4.32)
Вычисляем необходимую нестабильность тока коллектора:
(4.33)
Вычисляем номиналы резисторов:
(4.34)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал резистора Rэ=133Ом.
Выбираем напряжение питания каскада из ряда стандартных величин. Принимаем .
(4.35)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал резистора Rф=187кОм.
(4.36)
(4.37)
Вычисляем номиналы конденсаторов:
(4.38)
(4.39)
(4.40)
В соответствии с рядом Е24 выбираем следующие номиналы конденсаторов:
Сб=200 пФ, Сф=20 пФ.
5. Расчет преобразователя частоты
Преобразователь частоты строим по схеме двухдиодного балансного смесителя [2]. Принципиальная схема смесителя приведена на рис.5.1.
Рассчитаем размеры двухшлейфного квадратного моста. Исходные данные для расчета моста: подложка толщиной h=1,0 мм, =10, материал проводников - медь. Средняя частота сигнала f=3,08 ГГц, сопротивление подводящей линии W=50 Ом.
Определяем волновое сопротивление основной линии:
(5.1)
Для шлейфов принимаем
Определяем ширину и ширину основной и подводящей линии:
(5.2)
(5.3)
Вычисляем длину четвертьволновых отрезков основной линии:
(5.4)
(5.5)
Вычисляем длину шлейфов:
(5.6)
(5.7)
Для работы в преобразователе частоты выбираем диоды АА121А. Параметры диода приведены ниже.
Вычисляем размеры высокоомного четвертьволнового шлейфа, служащего для замыкания на корпус постоянного тока сопротивлением W= 90 Ом, и размеры низкоомных разомкнутых четвертьволновых шлейфов сопротивлением W= 20 Ом.
(5.8)
(5.9)
(5.10)
(5.11)
(5.12)
(5.13)
Определяем разброс параметров диодов в паре. Разброс сопротивлений у различных образцов диодов в пределах одного типа весьма велик. В подобранных парах диодов он значительно меньше и у промышленно выпускаемых парных диодов обычно равен , т. е
(5.14)
где, - минимальная паспортная величина .
Потери преобразования балансного смесителя, нормированные к потерям преобразования одного из диодов, равны:
(5.15)
где , . У промышленно выпускаемых для балансных смесителей парных диодов величина , т.е. .
Согласно формуле (4.15) находим потери преобразования балансного смесителя:
, т.е.0,24дБ.
Коэффициент подавления шума гетеродина балансного смесителя:
(5.16)
где - разбаланс амплитуд СВЧ моста, а произведение характеризует разбаланс амплитуд балансного смесителя. Полагаем , тогда:
По рисунку 5.2 находим значение
Рассмотрим шумовые характеристики балансного смесителя. Шумовое отношение в большинстве практических случаев равно:
(5.17)
где - нормированный коэффициент шума, для выбранного типа диодов.
Вычисляем необходимую мощность гетеродина на входе смесителя:
(5.18)
где - потери моста,
- мощность гетеродина,
Определяем удельное шумовое отношение гетеродина:
(5.19)
где =100…180 дБ/Гц - типовая относительная спектральная плотность мощности шума гетеродина [2].
Рассчитываем шумовое отношение гетеродина:
(5.20)
Определяем коэффициент шума преобразователя частоты:
(5.21)
где
В предварительном расчете
Находим коэффициент передачи преобразователя частоты:
(5.22)
В предварительном расчете
6. Расчет усилителя промежуточной частоты (УПЧ)
6.1 Расчет входного каскада УПЧ
Для построения входного каскада применим транзистор ВС547С [5]:
fгр=350 МГц, коэффициент шума Кш=1,2, Ск=1,5 пФ, к=1,6 пС, Iк=5 мА, Uк=5 В, =2, сопротивления rб10 Ом и rэ=8 Ом, проводимость - N-P-N.
Определяем вспомогательные параметры транзистора:
(6.1.1)
(6.1.2)
(6.1.3)
(6.1.4)
(6.1.5)
(6.1.6)
Рассчитываем Y - параметры транзистора:
(6.1.7)
(6.1.8)
(6.1.9)
(6.1.10)
Принимаем характеристическое сопротивление W, равным входному сопротивлению ФСС. W=Zвх=10 кОм.
Вычисляем коэффициенты включения транзистора и нагрузки:
m1= (6.1.11)
m2= (6.1.12)
Производим расчет согласующей цепи:
(6.1.13)
(6.1.14)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал конденсатора С1=120 пФ.
Рассчитываем индуктивность катушки связи с контуром транзистора, считая что коэффициент связи Ксв=0,8:
(6.1.15)
Находим емкость конденсатора:
(6.1.16)
Определяем коэффициент усиления каскада с ФСС.
(6.1.17)
Примем падение напряжения на сопротивлении Rэ и Rф равным:
(6.1.18) Тогда:
(6.1.19)
Рассчитаем номиналы сопротивлений R1 и R2, обеспечивающих температурную стабилизацию рабочей точки оконечного каскада.
Задаемся током базового делителя R1R2:
(6.1.20)
Находим сопротивление резистора R1:
(6.1.21)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал резистора R1=1,6 кОм.
Находим сопротивление резистора R2:
(6.1.22)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал резистора R2=7,5 кОм.
Определяем коэффициент усиления каскада:
(6.1.23)
Рассчитаем номиналы конденсаторов Сэ и С1:
(6.1.24)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал конденсатора С1=91 пФ.
(6.1.25)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал конденсатора Сэ=5,6пФ.
6.2 Расчет фильтра сосредоточенной селекции (ФСС)
Рассчитаем полосовой фильтр сосредоточенной избирательности на частоте 150МГц с полосой пропускания 277кГц. Избирательность по соседнему каналу приема 58дБ.
Относительная полоса пропускания фильтра равна:
(6.2.1)
Учитывая узкую полосу пропускания и высокую избирательность выбираем двухзвенную мостовую схему фильтра с пьезоэлектрическим резонатором в каждом плече. Пьезоэлектрический резонатор выполняем на кварцевой пластине АТ - среза с колебаниями сдвига по толщине.
Выбираем фильтр с симметричным расположением полюсов затухания f справа и слева от полосы пропускания т.е. находим:
(6.2.2)
Задаемся характеристическим сопротивлением фильтра Zm = 10 кОм. Тогда
пФ; (6.2.3)
пФ; (6.2.4)
пФ; (6.2.5)
пФ; (6.2.6)
мГн; (6.2.7)
мГн; (6.2.8)
Гц; (6.2.9)
Гц; (6.2.10)
Принимая частоту соседнего канала и считая, что фильтр согласован на входе и выходе т.е. RH = Zm и находим расстройку:
(6.2.11)
Находим по графику (рис. 6.2.1), что ослабление соседнего канала для двухзвенного фильтра будет более анеп =7 неп, что обеспечит ослабление в 60дБ. По техническому заданию, нужно обеспечить ослабление соседнего канала 58 дБ, следовательно, нужно двухзвенный фильтр обеспечит заданную избирательность.
Потери фильтра на средней частоте для одного звена находим по формуле:
неп = 0,9 дБ (6.2.12)
(6.2.13)
Поскольку фильтр двухзвенный, то потери составят 1,8 дБ.
Расчет параметров кварцевых пластин резонатора.
Параметры пластин кварцевых резонаторов АТ - среза находим, пользуясь таблицей:
|
Характеристика |
Срез АТ |
|
|
Диапазон частот, МГц |
0,6 20 |
|
|
Частота fs, МГц |
||
|
Индуктивность Ls, Гн |
||
|
Емкость Cs, нФ |
10-2. S. fs |
|
|
Отношение емкостей |
240 |
|
|
Температурный коэффициент Тс |
2.10-4 на 1оС |
1 резонатор (Пэ1).
Толщина кварцевой пластинки:
см (6.2.14)
Площадь пластинки:
см2 (6.2.15)
Параллельная емкость Ср1 (емкость кварцедержателя):
пФ (6.2.16)
Емкость дополнительного конденсатора:
пФ (6.2.17)
2 резонатор (Пэ2). Толщина кварцевой пластинки
см (6.2.18)
площадь пластинки
см2 (6.2.19)
параллельная емкость Ср2
пФ (6.2.20)
емкость дополнительного конденсатора
пФ (6.2.21)
Ввиду симметрии мостовой схемы считаем, что для одного звена параметры кварцевого резонатора Пэ1 равны параметрам Пэ3, СН1 = СН3, а так же Пэ2 = Пэ4, СН2 = СН4.
Второе звено идентично первому. Схема одного звена фильтра приведена ниже:
6.3 Расчет широкополосного усилителя на транзисторах
Так как избирательность УПЧ обеспечивает ФСС, то усилительные каскады построим широкополосными, по схеме с ОЭ. Принципиальная схема усилительного каскада УПЧ приведена на рис. 6.3.1.
Рис. 6.3.1 Принципиальная схема усилительного каскада УПЧ.
Для построения УПЧ применим транзистор ВС547С, на котором был построен входной каскад. Вспомогательные параметры транзистора были определены при расчете входного каскада.
Примем падение напряжения на сопротивлении Rэ и Rф равным:
(6.3.1)
Тогда:
(6.3.2)
(6.3.3)
Выбираем из ряда сопротивлений Rк=750 Ом.
Рассчитаем номиналы сопротивлений R1 и R2, обеспечивающих температурную стабилизацию рабочей точки оконечного каскада.
Задаемся током базового делителя R1R2:
(6.3.4)
Находим сопротивление резистора R1:
(6.3.5)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал резистора R1=1,6 кОм.
Находим сопротивление резистора R2:
(6.3.6)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал резистора R2=7,5 кОм.
Определяем коэффициент усиления каскада:
(6.3.7)
Рассчитаем номиналы конденсаторов Сэ и С1:
(6.3.8)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал конденсатора С1=91 пФ.
(6.3.9)
В соответствии с рядом Е24 выбираем номинал конденсатора Сэ=5,6пФ.
Находим мощность сигнала на входе усилителя:
(6.3.10)
Находим амплитуду напряжения сигнала на входе усилителя:
(6.3.11)
где
Находим коэффициент усиления УПЧ, задаваясь выходным напряжением равным 2В:
(6.3.12)
Определяем количество каскадов усиления:
(6.3.13)
Принимаем число каcкадов N=4.
7. Расчет амплитудного детектора
В транзисторных приемниках для детектирования непрерывных АМ сигналов используют диодные детекторы. Диодные полупроводниковые детекторы могут иметь как последовательные, таки параллельные схемы включения. Предпочтительны последовательные детекторы, имеющие относительно большое входное сопротивление.
Для работы в детекторе АМ сигнала применяем точечный германиевый диод Д9Б. Параметры диода: сопротивление диода Ri=10 Ом; емкость перехода Сд=1,5 пФ; граничная частота fгр=40 МГц; обратное сопротивление диода Rобр=400 кОм.
Определяем требуемое входное сопротивление детектора:
(7.1)
где
- затухание последнего контура УПЧ с учетом ;
- затухание того же контура без учета действия детектора;
Обычно , примем
- эквивалентная проводимость контуров последнего каскада УПЧ.
Определяем сопротивление нагрузки:
(7.2)
Определяем емкость нагрузки детектора из условия отсутствия нелинейных искажений:
(7.3)
где
=0,8 - максимальный коэффициент модуляции.
Определяем емкость нагрузки детектора из условия отсутствия частотных искажений:
(7.4)
где
=1,2 - коэффициент частотных искажений на верхней модулирующей частоте.
- динамическое внутреннее сопротивление детектора, определяемое из рис. 7.2.
Выбираем наименьший из полученных результатов Сн=0,12 нФ
По графику на рисунке 7.2 определяем коэффициент передачи детектора .
Рассчитываем сопротивления делителя:
(7.5)
где:
= 75 Ом - максимальное допустимое сопротивление в цепи базы следующего транзистора.
(7.6)
Определяем емкости конденсаторов детектора:
(7.7)
где
- 3…5пФ - емкость монтажа входной цепи УНЧ.
(7.8)
(7.9)
где
=1,05 - коэффициент частотных искажений на нижней модулирующей частоте.
Определим коэффициент фильтрации напряжения промежуточной частоты:
(7.10)
где:
=2…5пФ - емкость монтажа;
- емкость диода.
Список литературы
1. "Расчет полосовых фильтров”, Л.А. Трофимов, Казань, КГТУ, 2005.
2. "Проектирование радиоприемных устройств" под редакцией А.П. Сиверса, М., "Советское радио", 1976 г.
3. "Полупроводниковые приборы: диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Справочник" Бачаков А.В., Гитцевич А.Б., М., "Энергоатомиздат", 1983 г.
4. "Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник" под редакцией К.М. Брежнева, Е.И. Гантмана, М., "Радио и связь", 1981 г.
5. Motorola 1997 Data Book. Volume I. U. S. A, Sunnyvale: Motorola Inc, 1996.
6. Радиоприёмные устройства. Учебник для ВУЗОВ. под ред.Н. Н. Фомина - М., "Радио и связь", 2003 г.
7. "Радиоприёмные устройства" под редакцией Л.Т. Барулина, Москва, "Радио и связь", 1984 г.
8. Э. Рэд, Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. Схемы, блоки, 50-омная техника. - М., "Мир", 1990 г.
9. В.Д. Горшелев и др., Основы проектирования радиоприемников, Л, Энергия, 1977.
10. "Сборник задач и упражнений по курсу "Радиоприемные устройства”, ред.В.И. Сифорова, М., Радио и связь, 1984.
11. http://www.elmicom.ru/diod_4. shtml - данные сайта по состоянию на 12.01.08.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Виды радиоприёмных устройств. Расчет радиовещательного приёмника супергетеродинного типа: определение числа поддиапазонов, выбор промежуточной частоты, структурной схемы, детектора, преобразователя частоты, расчет коэффициента усиления линейного тракта.
курсовая работа [104,5 K], добавлен 17.03.2010Расчет радиолокационного приемника: определение необходимой полосы пропускания; выбор средств обеспечения его избирательности и чувствительности. Расчет входной цепи, подбор фильтра преселектора усилителя радиочастоты. Расчет импульсного детектора.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 06.08.2013Структурная схема приемника. Расчет полосы пропускания приемника. Выбор промежуточной частоты и транзистора для входного каскада УВЧ. Расчет реальной чувствительности, коэффициента усиления детекторного тракта, параметров высокочастотной части приемника.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.11.2013Рассмотрение схем простого супергетеродина, собранного на транзисторах и на микросхемах. Расчет полосы пропускания приемника, уровня шума и суммарного коэффициента усиления устройства. Выбор избирательных сетей. Конструирование амплитудного детектора.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.02.2012Предварительный усилитель промежуточной частоты, расчет его коэффициентов. Измерение зависимости коэффициента усиления ПУПЧ от включения генератора сигнала во входной контур. Графики зависимостей нормированных показателей передачи входного устройства.
лабораторная работа [744,7 K], добавлен 05.05.2015Расчет структурной схемы частотной модуляции приемника. Расчет полосы пропускания линейного тракта, допустимого коэффициента шума. Выбор средств обеспечения избирательности по соседнему и зеркальному каналу. Расчет входной цепи с трансформаторной связью.
курсовая работа [519,3 K], добавлен 09.03.2012Расчет супергетеродинного радиоприемного устройства (РПУ). Проектирование тракта промежуточной частоты. Выбор схем детектора, расчет его выходного напряжения. Расчет полосы пропускания линейного тракта РПУ. Выбор числа поддиапазонов и элементов настройки.
курсовая работа [198,9 K], добавлен 16.12.2012Выбор и расчет блок-схемы приемника, полосы пропускания, промежуточной частоты. Выбор числа контуров преселектора. Определение необходимого числа каскадов усиления. Расчет детектора АМ диапазона, усилителя звуковой и промежуточной частоты, гетеродина.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.02.2012Выбор и обоснование структурной схемы радиолокационного приемника. Расчет полосы пропускания и коэффициента шума линейного тракта. Вычисление параметров электронных приборов, преобразователя частоты, детектора, системы автоматической регулировки усиления.
курсовая работа [115,2 K], добавлен 15.10.2012Диапазон принимаемых частот, воспроизводимых частот радиоприемника. Избирательная система тракта сигнальной частоты. Расчет входной цепи с ферритовой антенной, усилителя радиочастоты, усилителя промежуточной частоты. Коэффициент устойчивого усиления.
курсовая работа [146,5 K], добавлен 06.12.2013Обоснование выбранного варианта технического решения приемника. Определение полосы пропускания и коэффициента шума линейного тракта. Обеспечение частотной избирательности. Выбор вида селективной системы тракта. Электрический расчет каскада приемника.
курсовая работа [709,1 K], добавлен 03.12.2015Предварительный расчет и составление структурной схемы приемника. Выбор и обоснование селективных систем и расчет требуемой добротности контуров радиочастотного тракта. Схема и расчет входной цепи. Выбор средств обеспечения усиления линейного тракта.
курсовая работа [867,4 K], добавлен 10.04.2011Разработка и обоснование структурной схемы приемника. Определение количества контуров селективной системы преселектора. Детальный расчет входного устройства, расчет преобразователя частоты, частотного детектора. Выбор схемы усилителя низкой частоты.
курсовая работа [882,4 K], добавлен 06.01.2013Расчет полосы пропускания приемника и коэффициента шума. Выбор частотно-селективных цепей преселектора, селективных цепей тракта промежуточной частоты. Обоснование применения автоматических регулировок. Электрический расчет принципиальной схемы.
контрольная работа [551,0 K], добавлен 12.06.2015Изучение структурной схемы радиоприемника. Расчет телескопической антенны, показателей радиоприемного тракта, одноконтурной входной цепи с трансформаторной связью. Определение входного сопротивления усилителя. Выбор промежуточной частоты и микросхем.
курсовая работа [101,0 K], добавлен 30.10.2013Составление и расчет структурной схемы линейного тракта приемника и выбор средств обеспечения его усиления. Допустимый коэффициент шума, расчет ширины спектра принимаемого сигнала и усилителя радиочастоты. Амплитудный ограничитель и частотный детектор.
курсовая работа [252,0 K], добавлен 10.02.2011Расчет полосы пропускания приемника. Выбор, обоснование колебательной системы по критерию избирательности по соседнему каналу. Расчет максимального и минимального значений промежуточной частоты, допустимого коэффициента шума. Расчет принципиальной схемы.
курсовая работа [530,8 K], добавлен 01.10.2014Выбор значения промежуточной частоты, избирательной системы тракта приемника, способа и элемента настройки, детектора сигнала и преобразователя частоты. Проверка реализации требуемого отношения сигнал/шум на выходе. Расчет каскадов заданного приемника.
курсовая работа [966,1 K], добавлен 01.10.2013Методика и основные этапы проектирования усилителя низкой частоты на основе полупроводниковых приборов. Расчет оконечного каскада, принципы и обоснование выборов транзисторов. Определение параметров входного каскада. Расчет надежности устройства.
контрольная работа [661,7 K], добавлен 15.11.2012Проектирование радиоприемного устройства: расчёт сквозной полосы пропускания приёмника, структуры преселектора и числа преобразований частоты. Определение избирательной системы тракта промежуточной частоты, динамического диапазона и расчет усилителя.
курсовая работа [547,9 K], добавлен 18.08.2012
