Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В данном курсовом проекте рассматривается FM приемники и его методы ремонта. Не возможно представить современную жизнь без FM приемников. Какой была бы наша жизнь если Попов не придумал бы радио? Технический и культурный прогресс обеспечили радиоэлектронной аппаратуре необычайно широкое распространение. Трудно назвать область науки и техники, где не использовалось бы радиоэлектронная аппаратура.

Рост эффективности общественного производства, повышение качества продукции, научные достижения сегодня становятся практически невозможными без широкого применения электронной аппаратуры. Практически во всех областях знаний прогресс немыслим без широкого использования электроники. Именно поэтому радиоэлектроника, зародившаяся всего несколько десятилетий назад, является бурно развивающейся областью техники. За это время радиоэлектронная аппаратура прошла несколько этапов развития, каждый из которых позволял резко увеличивать количество функций, которые выполняет аппаратура, повышать их сложность и одновременно при этом сокращать вес и размеры аппаратуры, повышать ее надежность и снижать потребление энергии.

Вслед за развитием радиоэлектронной аппаратуры широко масштабно развивалось и радио приемники их структуры и т. д. Благодаря приемнику человечество стало более информированной. Особенности его развития состоит в его не очень сложном строении. Радио и приемники облегчили жизнь человека, передача и получение сообщения стало очень быстрыми. Мы в этой работе будем рассматривать методы настройки приемника. И так для начало давайте узнаем, что такое радио приемник.

Первый в мире радиоприёмник

В 1887 году немецкий физик Генрих Герц построил искровой передатчик радиоволн (радиопередатчик) с катушкой Румкорфа и полуволновой дипольной передающей антенной (первый в мире радиопередатчик радиоволн) и искровой приёмник радиоволн (первый в мире радиоприёмник), осуществил первую в мире радиопередачу и радиоприём радиоволн, доказал существование радиоволн, предсказанное Максвеллом и Фарадеем и изучил некоторые основные свойства радиоволн (прохождение, поглощение, отражение, преломление, интерференция, стоячая волна и др.). радио приемник ремонт волна

Датой рождения радиоприёма считается 7 мая 1895 года, когда А. С. Попов продемонстрировал первый в мире радиоприёмник (грозоотметчик) на заседании Русского физико-химического общества. Первая публикация сообщения о «разряда отметчике Попова» сделана Д. А. Лачиновым во втором издании его учебника «Метеорология и климатология» (июль 1895).В настоящее время радиоприёмники развиваются методом большой интеграции узлов структурной схемы и широкого применения цифровой обработки сигналов, принятых на фоне помех.



1. Назначение и классификация проектируемого устройства

Современное эфирное радио

Радио, распространяемое в эфире и принимаемое слушателями на индивидуальные антенны, как правило, встроенные в их приемники, является наиболее традиционным и на сегодня самым распространенным. У этого вида реклама носителя есть свои недостатки и достоинства.

Достоинства эфирного радио

Радио относительно недорогой путь достижения людей. Реклама в радио эфире строит намного дешевле, чем в телевизионном. Можно прибегать к высокой частоте размещения рекламы. В связи с «фоновым слушанием» люди проводят у радиоприемника больше времени, чем у телевизора. А это увеличивает возможность их рекламного достижения. В отличие от телевидения, радио слушание не требует активного внимания. Радио можно слушать, занимаясь другими делами на работе и дома, в пути.

Современное проводное радио

Отличие проводного радио от эфирного заключается в том, что его сигнал приходит в дома по проводам специальной радиотрансляционной сети. Слушатели пользуются динамиками, одно - или несколько кнопочными приемниками, позволяющими выбирать программу.

Проводное радио не является привлекательным для большей части рекламодателей, так как платежеспособность его слушателей весьма низка.

Достоинства проводного радио

Преимущества проводного вещания заключается в относительно высоком качестве звучания, в минимуме помех, в простоте и дешевизне абонентских приемников, в энерго независимости, высокая надежности за счет простоты устройства и дублирования многих элементов системы.

Недостатки проводного радио

Недостатки проводного радио в необходимости прокладки разветвленных вещательных сетей, в возможности использования только стационарных приемников и ограниченном выборе программ для прослушивания.Интересно, что все вновь строящиеся школы и дома не имеют права сдаваться без проводного радио. Это связано с требованиями гражданской обороны, т.к. проводное радио является не только средством распространения обычной информации. Одной из главных задач проводного радио является оповещение населения в случае возникновения чрезвычайных ситуаций в мирное и военное время.

Проводное радио

В годы Великой Отечественной войны, когда обычные эфирные радиоприемники на время войны были у населения изъяты, проводное радио широко использовалось для оповещения населения о налетах вражеской авиации и оставалось практически единственным источником информации.Сегодня, например, в больницах города Москвы радиоточки должны быть установлены у каждой кровати больного, чтобы все в случае чрезвычайной ситуации были оповещены об опасности. С распространением домашних радиоточек прекратилась трансляция радиопрограмм через уличные громкоговорители.

Проводное радио существует во многих странах мира. В некоторых из них вещание производится по телефонным линиям.В 1990 году было анонсировано введение 4-й программы проводного вещания, но это уже не спасло проводное радио от постепенно угасания. Популярным стало стерео вещание для эфирных приемников.

Закату проводного радио способствовало и увеличение тарифов на обслуживание радиоточек из-за нерентабельности проводного радиовещания в несколько раз против чего всячески протестовали пенсионеры, а также слабовидящие и незрячие люди, для которых радио часто - единственное доступное СМИ.В сельских районах уже попадали столбы в полях, а провода для проводного вещания разворованы.Новые четырех программные приемники последнего поколения проводного вещания оказались очень низкого качества. Гарантийный процент возврата достигал 25%.Интересно, что существует пиратское проводное радио. Ночью официальное проводное радио не работает, и тогда к проводам подключаются пираты, выпуская свои собственные программы и находя свою немаленькую аудиторию.

§ По основному назначению: радиовещательные, телевизионные, связные, пеленгационные, радиолокационные, для систем радиоуправления, измерительные и др.;

§ По роду работы: радиотелеграфные, радиотелефонные, фототелеграфные и т. д.;

§ По виду модуляции, применяемой в канале связи: амплитудная, частотная, фазовая;

По диапазону принимаемых волн, согласно рекомендациям МККР:

· мириаметровые волны -- 100-10 км, (3кГц-30кГц), СДВ

· километровые волны -- 10-1 км, (30кГц-300кГц), ДВ

· гектометровые волны -- 1000--100 м, (300кГц-3МГц), СВ

· декаметровые волны -- 100-10 м, (3МГц-30МГц), КВ

· метровые волны -- 10-1 м, (30МГц-300МГц), УКВ

· дециметровые волны -- 100-10 см, (300МГц-3ГГц), ДМВ

· сантиметровые волны -- 10-1 см, (3ГГц-30ГГц), СМВ

· миллиметровые волны -- 10-1 мм, (30ГГц-300ГГц), ММВ

v Приёмник, включающий все широковещательные диапазоны (ДВ, СВ, КВ, УКВ) называют всеволновым;

v По принципу построения приёмного тракта: детекторные, прямого усиления, прямого преобразования, регенеративные, сверхрегенераторы, супергетеродинные с однократным, двукратным или многократным преобразованием частоты;

v По способу обработки сигнала: аналоговые и цифровые;

v По применённой элементной базе: на кристаллическом детекторе, ламповые, транзисторные, на микросхемах;

v По исполнению: автономные и встроенные (в состав др. устройства);

v По месту установки: стационарные, носимые;

v По способу питания: сетевое, автономное или универсальное.

Основные показатели:

· Чувствительность;

· Избирательность (селективность);

· Уровень собственных шумов;

· Динамический диапазон;

· Помехоустойчивость;

· Стабильность.

Типы радиоприёмников

Супергетеродинные типы радиоприёмников

Наоборот получили широкое применение в промышленности и до сих пор используются как для приема вещательных радиостанций, так и в военной промышленности.

Большинство радиолюбительских приемников сегодня также имеют супергетеродинную схему преобразования сигнала. Суть его заключается в том, что слабые сигналы станции, снимаемый с антенны приемника сначала усиливается на одной частоте, а далее на других частотах. Таким образом, используя такой тип преобразования сигнала, имеется возможность построить приемник с очень высокими характеристиками.

Супергетеродинный радиоприёмник (супергетеродин) -- один из типов радиоприёмников, основанный на принципе преобразования принимаемого сигнала в сигнал фиксированной промежуточной частоты (ПЧ) с последующим её усилением.

Основное преимущество супергетеродина перед радиоприемником прямого усиления в том, что наиболее критичные для качества приема части приемного тракта (узкополосный фильтр, усилитель ПЧ и демодулятор) не должны перестраиваться под разные частоты, что позволяет выполнить их со значительно лучшими характеристиками. Супергетеродинный приёмник изобрёл американец Эдвин Армстронг в 1918 году.

Упрощённая структурная схема супергетеродина показана на рисунке. Радиосигнал из антенны подаётся на вход усилителя высокой частоты (в упрощённом варианте он может и отсутствовать), а затем на вход смесителя -- специального элемента с двумя входами и одним выходом, осуществляющего операцию преобразования сигнала по частоте. На второй вход смесителя подаётся сигнал с локального маломощного генератора высокой частоты -- гетеродина. Колебательный контур гетеродина перестраивается одновременно с входным контуром смесителя (и контурами усилителя ВЧ) -- обычно конденсатором переменной ёмкости (КПЁ), реже катушкой переменной индуктивности (вариометром, ферро вариометром). Таким образом, на выходе смесителя образуются сигналы с частотой, равной сумме и разности частот гетеродина и принимаемой радиостанции. Разностный сигнал постоянной промежуточной частоты (ПЧ) выделяется с помощью фильтра сосредоточенной селекции (ФСС) и усиливается одним или несколькими каскадами, после чего поступает на демодулятор, восстанавливающий сигнал низкой (звуковой) частоты. Обычно фильтр ПЧ рассредоточен по всем каскадам усилителя промежуточной частоты, поскольку ФСС сильно ослабляет сигнал и приближает его к уровню шумов. А в приёмниках с фильтром с рассредоточенной селекцией в каждом каскаде сигнал лишь немного ослабляется фильтром, а затем усиливается, что позволяет улучшить отношение сигнал/шум. В настоящее время фильтр сосредоточенной селекции применяется лишь в относительно недорогих приемниках, выполненных на интегральных микросхемах (например К174ХА10), а также в телевизорах.

В обычных приёмниках длинных, средних и коротких волн промежуточная частота, как правило, равна 465 или 455 кГц, в ультракоротковолновых -- 6,5 или 10,7 МГц. В телевизорах используется промежуточная частота 38 МГц. Так как супергетеродинный приёмник хорошо настроен на сигнал с промежуточной частотой, то даже слабый сигнал на этой частоте принимается. Поэтому промежуточная частота применяется для передачи сигналов SOS. На указанных частотах запрещена работа любых радиостанций мира.

Преимущества:

· Наличие малого количества перестраиваемых контуров;

· Возможность получения большего усиления по сравнению с приёмником прямого усиления за счёт дополнительного усиления на промежуточной частоте, не приводящего к паразитной генерации: положительная обратная связь не возникает из-за того, что в каскадах ВЧ и ПЧ усиливаются разные частоты;

· Высокая избирательность, обусловленная наличием фильтра сосредоточенной селекции (полосового фильтра) в канале ПЧ. Так как частота ПЧ ниже частоты входного сигнала, такой фильтр можно изготовить со значительно более высокими параметрами. Кроме того, на частоты 465 кГц и др. выпускаются стандартные монолитные фильтры.

Недостатки. Наиболее значительным недостатком является наличие так называемого зеркального канала приёма -- второй входной частоты, дающей такую же разность с частотой гетеродина, что и рабочая частота. Сигнал, передаваемый на этой частоте, может проходить через фильтры ПЧ вместе с рабочим сигналом. Например, если вход настроен на радиостанцию, передающую на частоте 70 МГц, а частота гетеродина равна 76,5 МГц, на выходе фильтра ПЧ будет нормальный сигнал с частотой 6,5 МГц. Однако, в случае присутствия другой мощной радиостанции на частоте 83 МГц её сигнал также может просачиваться на вход смесителя, и разностный сигнал с частотой также 83 - 76,5 = 6,5 МГц не будет подавлен. В таком случае приём сопровождается различными помехами. Избирательность по зеркальному каналу зависит от добротности и числа входных контуров. При двух перестраиваемых входных контурах требуется трёх секционный конденсатор переменной ёмкости (КПЁ), что дорого.Для уменьшения помех от зеркального канала часто применяют метод двойного (или даже тройного) преобразования частоты. Подобные приёмники, несмотря на достаточно высокую сложность построения и наладки, стали фактически стандартом в профессиональной и любительской радиосвязи.

В современных приёмниках в качестве гетеродина используется цифровой синтезатор частот с кварцевой стабилизацией. Регенеративный радиоприёмник (регенератор) - радиоприёмник с положительной обратной связью в одном из каскадов усиления радиочастоты. Обычно прямого усиления, но известны и супергетеродины с регенерацией как в УРЧ, так и в УПЧ.Отличается от приёмников прямого усиления более высокой чувствительностью (ограничена шумами) и избирательностью (ограничена устойчивостью параметров), пониженной устойчивостью работы.

История

Изобретён Э. Армстронгом во время учёбы в колледже, запатентован в 1914 году, после этого также запатентован Ли де Форестом в 1916. Это привело к судебной тяжбе продолжительностью в 12 лет, завершившейся в Верховном суде США в пользу Ли де Фореста.Регенератор позволяет получить наибольшую отдачу от одного усилительного элемента. Поэтому в ранние годы развития радиотехники, когда лампы, пассивные детали и источники питания были дороги, он широко применялся в профессиональных, любительских и бытовых приёмниках, успешно конкурируя с изобретённым в 1918 г. тем же Армстронгом супергетеродином.Абсолютный рекорд дальности радиосвязи до космической эры был установлен 12 января 1930 г. советским радистом Э.Т. Кренкелем с антарктической экспедицией Р.Э. Бёрда именно на регенеративном приёмнике.С широким распространением в конце 1930х гг. смесительной лампы-гептода и кварцевых фильтров промежуточной частоты, преимущество супергетеродина в стабильности и избирательности стало решающим, и концу 1940х регенератор был полностью вытеснен из серьёзных применений, оставшись лишь в радиолюбительских наборах для сборки.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

· Высокие чувствительность и избирательность по сравнению с приёмниками прямого усиления и простыми супергетеродинами;

· Простота и дешевизна;

· Низкое потребление энергии;

· Отсутствие побочных каналов приёма и самопоражённых частот. Недостатки:

· Излучение помех при работе в режиме генерации (и, как следствие, отсутствие скрытности);

· Высокая чувствительность и избирательность достигаются ценой стабильности;

· Требует от оператора знания принципа работы.

Теоретические основы.

В регенеративном приёмнике добротность (Q) колебательного контура повышается путём компенсации части потерь за счёт энергии усилителя, т.е. введения положительной обратной связи. Добротность = резонансное сопротивление / сопротивление потерь, т.е. Q = Z / R Положительная обратная связь, компенсируя часть потерь, вносит некоторое отрицательное сопротивление: Qreg = Z / (R - Rneg) Коэффициент регенерации: M = Qreg / Q = R / (R - Rneg). Отсюда видно, что при увеличении обратной связи коэффициент регенерации M и добротность могут стремиться к бесконечности, но их практический рост ограничен стабильностью параметров схемы - если изменение коэффициента усиления будет больше 1 / M, то регенератор либо сорвётся в генерацию (если усиление выросло), либо потеряет половину чувствительности и избирательности (если усиление упало).

Для улучшения стабильности и достижения плавности управления вблизи порога генерации, регенератор должен иметь отрицательную обратную связь по уровню сигнала или АРУ. В приведённой схеме такая ООС обеспечивается цепью R1C2 (гридлик, от англ. gridleak - утечка сетки) - сигнал детектируется диодом состоящим из сетки и катода лампы, и выделяется на резисторе R1. Переменная составляющая усиливается и звучит в наушниках, а постоянная подзапирает лампу и снижает её усиление.Без такой АРУ управление обратной связью будет очень "острым", и если регенератор сорвётся в генерацию, то размах колебаний будет ограничен только источником питания, а остановить его можно будет только намного уменьшив обратную связь (явление гистерезиса). Такой усилитель не годится для использования как регенератор.

Радиоприёмник прямого усиления -- один из самых простых типов радиоприёмников.

Радиоприёмник прямого усиления (герадеаус) состоит из колебательного контура, нескольких каскадов усиления высокой частоты, квадратичного амплитудного детектора, а также нескольких каскадов усиления низкой частоты.

Колебательный контур служит для выделения сигнала требуемой радиостанции. Как правило, частоту настройки колебательного контура изменяют конденсатором переменной ёмкости. К колебательному контуру подключают антенну, иногда и заземление.Сигнал, выделенный колебательным контуром, поступает на усилитель высокой частоты. Усилитель высокой частоты (УВЧ), как правило, представляет собой несколько каскадов избирательного транзисторного усилителя. С УВЧ сигнал подаётся на диодный детектор, с детектора снимается сигнал звуковой частоты, который усиливается ещё несколькими каскадами усилителя низкой частоты (УНЧ), откуда поступает на динамик или наушники.В литературе приёмники прямого усиления классифицируют по числу каскадов усилителей низкой и высокой частоты. Приёмник с n-каскадами усиления высокой и m-каскадами усиления низкой частоты обозначают n-V-m, где V обозначает детектор. Например, приёмник с одним каскадом УВЧ и одним каскадом УНЧ обозначается 1-V-1. Детекторный приёмник, который можно рассматривать как частный случай приёмника прямого усиления, обозначается 0-V-0.

Преимущества и недостатки.

Главное преимущество приёмника прямого усиления -- простота конструкции, в результате чего его может собрать даже начинающий радиолюбитель. В СССР в 1970-80 гг продавались, а в других странах продаются и ныне, радиоконструкторы -- наборы деталей для изготовления приёмника прямого усиления на транзисторах. Кроме того, радиоприёмники прямого усиления (в отличие от супергетеродинных приёмников) отличаются отсутствием паразитных излучений в эфир, что может быть важно, если необходима полная скрытость приёмника. Основной недостаток приёмника прямого усиления -- малая селективность (избирательность), то есть малое ослабление сигналов соседних радиостанций по сравнению с сигналом станции, на которую настроен приёмник (к регенеративному приемнику, являющемуся разновидностью приемника прямого усиления, это не относится). Поэтому этот тип приёмников удобно использовать только для приема мощных радиостанций, работающих в длинноволновом или средневолновом диапазоне (из-за особенностей распространения волн в ионосфере длинноволновые и средневолновые сигналы не могут распространяться слишком далеко, поэтому приёмник «видит» только ограниченное число местных станций). Из-за этого недостатка приёмники прямого усиления не производятся промышленностью и в основном используются ныне только в радиолюбительской практике.

Как правило, радиоприёмники этого типа могут принимать только амплитудно-модулированные радиопередачи. Также обычно необходимо подключение внешней антенны и заземления, в связи с их невысокой чувствительностью, ограниченной усилением.

Радиоприёмник прямого преобразования -- вид радиоприемника, в котором принимаемый высокочастотный сигнал преобразуется непосредственно в выходной низкочастотный посредством смешения сигнала гетеродина с принимаемым сигналом. Частота гетеродина равна (почти равна) или кратна частоте сигнала. Также называется гомодинным или гетеродинным -- не путать с супергетеродинным.

История Первые приемники прямого преобразования появились на заре радио, когда ещё не было радиоламп, связи проводились на длинных и сверхдлинных волнах, передатчики были искровыми и дуговыми, а приёмники, даже связные - детекторными.

Было замечено, что чувствительность детекторного приемника к слабым сигналам существенно возрастает, если с приемником был связан собственный маломощный генератор, работающий на частоте близкой к частоте принимаемого сигнала. При приеме телеграфного сигнала были слышны биения со звуковой частотой, равной разности частоты гетеродина и частоты сигнала. Первыми гетеродинами служили машинные электрогенераторы, потом их заменили генераторы на вакуумных лампах.

К 40-м годам приемники прямого преобразования были вытеснены супергетеродинами и приемниками прямого усиления. Обуславливалось это тем, что основное усиление и селекция приемника прямого преобразования осуществлялось на низкой частоте. Построить на лампах усилитель с высокой чувствительностью и малым коэффициентом шума затруднительно. Возрождение приемников прямого преобразования началось в 60-х годах с применением новой элементной базы -операционных усилителей, транзисторов. Стало возможным применение высокодобротных активных фильтров на операционных усилителях. Оказалось, что при сравнительной простоте приемники прямого преобразования показывают характеристики, сравнимые с супергетеродинами. Кроме того, так как частота гетеродина приемников прямого преобразования может быть в два раза ниже частоты сигнала, их удобно применять для приема сигналов КВЧ и СВЧ.

Радиоприемник - это устройство, соединяемое с антенной и служащее для осуществления радиоприема. Радиоприёмник предназначен для приёма электромагнитных волн радиодиапазона (то есть с длиной волны от нескольких тысяч метров до долей миллиметра) с последующим преобразованием содержащейся в них информации к виду, в котором она могла бы быть использована и предназначенное для приема, выделения, детектирования и усиления электрических сигналов, наводящихся на его антенну.Более простыми словами - радиоприемник это устройство, предназначенное для приема сигналов излучающих в эфир радиопередатчиками. Приемники бывают разных типов и назначений. Радиоприемники разрабатываются для приема различных видов модуляции сигналов.Самые простые радиоприемники предназначены для приема вещательных радиостанций, которые используют амплитудную, частотную или фазовую виды модуляции для приема с эфир голосовых или иных видов сообщений. Более сложные приемники используются в профессиональной аппаратуры и предназначены для приема более сложных видов модуляции.Самым простым и распространенным видом такой модуляции является однополосная (SSB) модуляция, которая используется в профессиональных, любительских, военных и других видах связи. В настоящее время, с приходом и все большим распространением цифровой и компьютерной техники инженеры разрабатывают новые виды цифровой модуляции сигнала. Так например радиолюбители уже давно используют цифровые виды модуляции с использованием персонального компьютера и специальных программ для передачи данных.

Приемники, так же как и любое радиотехническое устройство имеют свои технические характеристики. Наиболее важными из них являются следующие:

1. Чувствительность приемника - это минимальное значение силы сигналов принимаемых антенной приемника, при которой еще возможен прием, восстановление и обработка переданного сигнала радиостанции с необходимой точностью. Чувствительность приемника измеряется в микровольтах (мкВ) при отношении сигал/шум 10 ДБ или если сказать точнее это сила сигнала, которая в 3 раза превышает собственные шумы приемника. Обычно для большинства любительских и профессиональных приемников это значение может составлять от 0,1 до 1 мкВ. Чем ниже это значение, тем выше чувствительность приемника. Например, для бытовых радиовещательных приемников в среднем это значение находится в пределах от 1 до 3 мкВ, что вполне достаточно для приема очень мощных сигналов вещательных радиостанций;

2. Динамический диапазон приемника. Это величина измеряется в децибелах (дБ) и показывает отношение максимального входного сигнала к минимальному. Уровень максимального принимаемого сигнала приемником ограничен допустимыми нелинейными искажениями, которые возникают из-за перегрузки каскаде УПЧ приемника при сильных сигналах, а минимальный уровень входного сигнала определяется чувствительностью приемника. Можно сказать, что динамический диапазон определяет качество приемного тракта радиоприемника;

3. Избирательность или селективность приемника, это способность устройства выделять полезный сигнал от близ лежащих помех. У большинства профессиональных приемников имеются специальные фильтры, с помощью которых оператор имеет возможность сузить полосу пропускания приемника и тем самым отсечь мешающие приему сигналы или даже вырезать его из полосы принимаемой радиоприемником.

Радиоприемники бывают прямого усиления сигнала и супергетеродинного. Приемник прямого усиления использует метод усиления принимаемого сигнала на одной частоте. Такой тип приемников не получил большого применения в промышленности и используется в основном радиолюбителями для приема любительских радиостанций.

2. Принцип работы проектируемого устройства

В самом общем виде принцип работы радиоприёмника выглядит так: колебания электромагнитного поля (смесь полезного радиосигнала и помех разного происхождения) наводят в антенне переменный электрический ток; полученные таким образом электрические колебания фильтруются для отделения требуемого сигнала от нежелательных (помех); из сигнала выделяется (детектируется) заключенная в нём полезная информация; полученный в результате сигнал преобразуется в вид, пригодный для использования: звук, изображение на экране телевизора, поток цифровых данных, непрерывный или дискретный сигнал для управления исполнительным устройством (например, телетайпом или рулевой машинкой) и т. д. В зависимости от конструкции приёмника сигнал в его тракте может проходить, кроме детектирования, многоэтапную обработку: фильтрацию по частоте и амплитуде, усиление, преобразование частоты (сдвиг спектра), оцифровку с последующей программной обработкой и преобразованием в аналоговый вид.

Колебательные контуры в приемниках и передатчиках в большинстве случаев делаются на диапазон частот и отличаются друг от друга способами изменения частоты, т.е. способами настройки на разные частоты. Наиболее распространен контур с постоянной индуктивностью и переменной емкостью, показанный в ряде предыдущих схем. Другой тип контура с постоянной емкостью и переменной индуктивностью в виде вариометра.

Однако такие контуры могут дать изменение частоты или длины волны не более чем в два-три раза.

Для, расширения диапазона прибегают к изменению емкости и индуктивности. У контура грубое изменение частоты (скачками) производится изменением числа витков катушки с помощью переключателя П, а точная настройка на необходимую частоту осуществляется конденсатором переменной емкости. Контур имеет отдельные катушки на каждый поддиапазон, т.е. на каждую часть диапазона.

Недостаток контура с отводами от катушки заключается в том, что неработающая часть витков, замкнутая переключателем П, связана с рабочей частью катушки и поглощает часть энергии из контура, ухудшая его качество. Если же оставить неработающую часть катушки разомкнутой, то она, имея собственную емкость, образует паразитный контур, настроенный на некоторую частоту, и на этой частоте сильно отсасывает энергию из рабочего контура. В контуре с отдельными катушками это можно устранить, поместив каждую катушку в отдельный экран.

Резонансный контур радиоприемника

Любой радиоприемник начинается со входного каскада который настраивается на нужную волну. Антенна является относительно широкополосным устройством и ловит достаточно больше число каналов. Чтобы среди этого месива обнаружить то, что нужно, требуется некие ворота, куда пройдет лишь полезный сигнал. Таким порталом являются резонансные контуры. Не суть важна теория, для нас имеют значения следующие факты:

1. Резонансный контур пропускает из всей массы спектра лишь узкий участок, ширина которого настраивается на полосу, занимаемую каналом. Например, при амплитудной модуляции это 10кГц или около того. Уровень характеристики по уровню 0,7 от нормированного графика имеет именно такой размер по горизонтальной оси. Форма амплитудно-частотной характеристики задается типом контура;

2. В простейшем случае резонансный контур образуется включенными параллельно индуктивностью и емкостью. Однако это не единственный вариант. Подстройка контура под частоту ведется варикапами (конденсатор переменной емкостью). Грубый выбор канала осуществляется механическим переключателем или транзисторными ключами. То есть резонансные контуры для ДВ, СВ и УКВ разные в физическом плане, потому что не один из них не может за счет изменения емкости варикапа подстроиться сразу под все диапазоны;

3. Резонансный контур является пассивным элементом, который не несет большой электрической нагрузки, а поэтому и ломается редко. Проследить поломку можно достаточно просто:

· Если не работает только один диапазон, то дело именно в части, до смесителя;

· Если, напротив работает только один диапазон, то вероятно сломался переключатель, это могут быть и механика, и транзисторный ключ.

Трудность еще в том, что высокочастотные напряжения на выходе резонансных контуров едва ли получится измерить, потому что типичный мультиметр не рассчитан на такое применение.

Усилитель высокой частоты радиоприемника

Усилитель высокой частоты увеличивает амплитуду приходящего сигнала до уровня нормальной работы смесителя. Из-за того, что по тракту идет исходная частота, а она разнится на порядок для ДВ и УКВ, на одном транзисторе или микросхеме выполнить электронную схему радиоприемника не получается. Поэтому принято делить входные каскады для FM и прочих частот. Впрочем, это касается как старых моделей, так и современных. Усилитель высокой частоты не является избирательной цепью, то есть это широкополосное устройство. Объяснить это достаточно просто. Если бы в этом месте радиоприемника располагались фильтры, то их необходимо было бы перестраивать вместе с входными резонансными контурами. А это не только не удобно, но и затрудняет конструирование электрической схемы.

Смеситель и усилитель промежуточной частоты радиоприемника

Для нормальной работы детектора требуется получить сигнал фиксированной частоты. Для FM это 10,9 МГц (частотная модуляция), а для ДВ и СВ - 450 кГц (амплитудная модуляция). Для этого входная волна смешивается с частотой гетеродина (генератор высокочастотных опорных колебаний), в результате на выходе получается разность, значения которой указаны выше. У гетеродин и смеситель являются по сути усилителями на транзисторе или микросхеме, но если у первого настроен порог генерации, то второй работает в линейном режиме. Если говорить более расширено, то весь приемник построен на каскадах такого типа. Сюда относятся и рассмотренные усилители высокой частоты и усилители промежуточной частоты, к которым мы обратимся ниже.

Детектор радиоприемника

Вслед за стабилизацией частоты идет извлечение из нее радиоприемником полезной информации станции вещания. Это осуществляется в детекторах. Оба каскада строятся на диодах, транзисторах или микросхемах, разница в том, что именно делают с колебаниями внутри. При амплитудной модуляции полезная информация закладывается в размах напряжения. Следовательно, простейший диод может срезать отрицательную часть, а огибающая получается после фильтрации на RC-цепочке. Так работает простейшим амплитудный детектор. Частотный вариант организуется, например, на дискриминаторе. Это устройство, у которого пик амплитудно-частотной характеристики приходится на резонанс (10,9 МГц), а к краям идет спад. В результате получается полезный сигнал.

Чтобы не получалось перекосов и искажений сигнала, он должен быть абсолютно симметричен относительно несущей. Но в реальной жизни транспорт движется, за счет эффекта Допплера и прочих нюансов сигнал уходит в сторону. В этом месте вступает в игру автоматическая подстройка частоты. Этот каскад воздействует на резонансные контуры и гетеродины, чтобы удержать прием в норме. Принцип работы обычно основан на оценке симметрии приходящего сигнала. Любой спектр отражается зеркально от своей несущей. Имеются исключения с одной боковой полосой, но в радиоприемниках бытового назначения это пока используется достаточно редко.

Если уж на то пошло, то для экономии энергии передатчика часто и несущую срезают, оставляя лишь пилот сигнал, но в мирных целях так обычно не делают, поскольку усложняется конструкция приемника. Хотя сам метод, безусловно, прогрессивный, и за ним явно лежит будущее.

Усилитель низкой частоты радиоприемника

Усилитель низкой частоты обычно является самой ответственной частью, потому что тихие речь и музыка не нужны клиентам. Этот каскад радиоприемника легко найти, потому именно здесь располагаются самые мощные микросхемы и транзисторы, снабженные здоровенными алюминиевыми радиаторам. Какова бы ни была элементная база, чтобы радиоприемник орал как следует, ему нужно потратить мощность, и определенная часть ее рассеивается в виде тепла. Для этого и стоят радиаторы.

В радиоприемниках имеется два канала или больше. Это на случай приема стерео. Разделение каналов на правый и левый принято в вещании с частотной модуляцией, это УКВ диапазон, включая FM. Методика шифровки информации различная, и это не так важно, когда назревает самостоятельный ремонт радиоприемников. Усилитель низкой частоты обычно является общим каскадом, куда с амплитудного детектора информация подается сразу, а с частотного - через схему определения наличия стере

3. Ремонт и регулировка проектируемого устройства

В общем случае необходимо разбить весь радиоприемник на каскады. Назначение схем мы уже описали. Совсем ни слова не было сказано про блоки питания, потому что мы уже обсуждали эту тему. В ламповых радиоприемниках необходимо большее число различных номиналов. В частности, катоды ламп подогреваются напряжением 6,3 В. Кстати, работоспособность каскадов в этом случае можно оценить именно по свечению в темноте электродов. Необходимо выждать, пока радиоприемник прогреется, а затем проверить наличие красноватых отблесков, выключив свет. Там можно достаточно просто понять, где именно поломка. Сгоревшие лампы обычно чернеют. Светится же они могут и в совершенно обычном стиле. С этой точки зрения ремонт лампового радиоприемника проще, нежели современного.

Как только устройство поделено на логические части, уже можно примерно сказать, где именно неисправность. Устройство радиоприёмника часто включает в себя контрольные контакты, другое дело, где найти по ним информацию. Мы считаем, что при желании что-то отыщется на специализированном форуме или в технической библиотеке. Сейчас не принято, как в старые добрые времена, снабжать радиоприемник подробной электрической схемой, поэтому каждый кто на что горазд. В случае с гибридной электроникой весь прибор может являться одной микросхемой, и лишь усилитель низкой частоты стоять отдельно. В этом случае придется найти себе новый радиоприемник.

В остальных случаях можно выполнить и ремонт транзисторных радиоприемников, и ремонт ламповых радиоприемников. Не стоит последние сбрасывать со счетов. Музыканты до сих пор отдают предпочтение именно ламповым усилителям.

Итак, ремонт радиоприемника своими руками осуществляется по следующей схеме:

1. Разборка прибора для оценки внутреннего состояния, осмотр;

2. Разбиение электрической схемы на логические части;

3. Поиск документации на радиоприемник по доступным каналам;

4. Опрос радиолюбителей или более опытного мастера.

Что может сломаться? Когда речь идет о стареньких приборах, то в первую очередь счищаем пыль и смотрим монтаж, проверяем дорожки. Если легко постукивание по прибору отзывается треском колонок радиоприемника, то дело, скорее всего именно в плохом контакте. Трещины на припое, отслоение дорожек, разрывы - все это необходимо устранить, после чего снова проверить работоспособность. В авто магнитолах советских времен, например, используется инвертор шум которого можно слышать визуально после включения. Ремонт старых радиоприемников полезен для начинающих тем еще, что позволяет научиться обращаться с аппаратурой. Этим нужно заниматься изо дня в день. Изучать разновидности радиоприёмников, методы ремонта.Настройка радиоприемника или приемной части радиостанции представляет собой довольно сложный процесс, требующий и повышенного внимания и аккуратного исполнения. Весь процесс настройки УКВ приемника следует разбить на три этапа. Сначала необходимо проверить правильность монтажа и работоспособность каждого каскада, начиная с самого низкочастотного, т.е. начинать нужно с «конца» схемы. В результате проведения точной настройки приемника следует добиться максимально возможной чувствительности этого приемного устройства.

Чувствительность приемного устройства - это один из самых главных параметров, определяющих потенциальные возможности всей работы создателя аппарата. Поэтому представляют большой интерес объективные методы определения и сравнения чувствительности различных приемников, доступные для проведения в любительских (домашних) условиях.Самый доступный, а поэтому и самый распространенный способ определения качества приемника - это прослушивание сигналов в эфире. Очевидно, что точность подобных оценок крайне мала, так как уровень сигнала удаленной радиостанции может изменяться в десятки и даже в сотни раз.

Общие методы настройки и регулировки РЭА. Настройка и регулировка РЭА производится в такой последовательности: внешний осмотр сборки и монтажа аппаратуры, настройка и регулировка ее узлов и блоков и проверка электрических параметров аппаратуры.При внешнем осмотре сборки и монтажа проверяют правильность установки деталей и сборочных единиц на шасси или печатной плате и их крепление, отсутствие замыканий проводов или печатных проводников на плате. Любые неисправности, обнаруженные при осмотре, должны быть устранены.Настройку и регулировку электрических параметров узлов и блоков начинают с измерения напряжений и токов питания, иногда-- сопротивлений цепи. Измеренные значения токов потребления и напряжений (сопротивлений) сравнивают с их значениями, приведенными на принципиальной электрической схеме и технологических картах.Если показания измерительных приборов не отличаются резко от нормы, приступают к настройке и регулировке блока. При регулировке узлов и блоков РЭА в зависимости от технологического процесса применяют либо метод проверки параметров по измерительным приборам, или метод сравнения выходных параметров блока с эталоном.При расхождении этих значений со значениями данными в ТУ изделия бракуют и отправляют в ремонт. При регулировке и настройке РЭА с использованием интегральных микросхем и микросборок необходимо, чтобы измерительное оборудование не нарушало их электрических и тепловых режимов. Проверка электрических режимов микросхем и микросборок при монтаже или ремонте сводится к измерению постоянных или импульсных напряжений на их выводах в узлах или блоках. Основные методы измерений электрических параметров устройств на микросхемах и микроблоках и определение их характеристик оговорены ГОСТ 18683--76 и ГОСТ 19799--74. При этом нельзя допускать произвольную замену номиналов резисторов на схемах блоков, так как режимы микросхем и микросборок могут выйти за пределы допустимых значений.

Существенное значение в работе СВЧ -аппаратуры приобретают потери электромагнитной энергии при передаче ее от источника в нагрузку. Для уменьшения потерь энергии осуществляется согласование между отдельными узлами и блоками аппаратуры, входящими в тракт передачи энергии, с помощью согласующих устройств-преобразователей (аттенюаторов, ответвителей, фазовращателей, нагрузок и др.).Волноводные, коаксиальные и полосковые тракты передачи энергии, а также входящие в их состав линейные элементы характеризуются полным сопротивлением, коэффициентом стоячей волны (КСВ), модулем, фазой коэффициента отражения н комплексным коэффициентом передачи. Измерения этих величин, а также мощности СВЧ -колебаний также имеют специфические особенности.

При настройке и регулировке узлов и блоков, работающих в СВЧ -диапазоне, необходимо согласовать элементы тракта СВЧ для передачи максимума энергии без отражений, обеспечить заданную стабильность работы генераторов и др. Для этого используют специальные измерительные приборы и устройства (волномеры, измерители мощности, измерительные линии, генераторы) и согласующие устройства -- преобразователи. В процессе регулировки необходимо следить за точностью и плотностью сочленения отдельных элементов (фланцев, разъемов и др.) СВЧ -тракта. Различные смещения, ухудшение контакта и другие неточности в соединении отдельных элементов приводят к большим потерям полезного сигнала.

4. Расчет трансформатора

Напряжения: U₁ = 220 [В] - W₁ первичная обмотка U₂ = 36 [В] - W₂ вторичная обмотка Ток: I₁ = 0.3068 [A] - W₁ первичной обмотки I₂ = 4.8375 [A] - W₂ вторичной обмотки

Расчет трансформатора 220/36 вольт.

Мощность во вторичной цепи: Р_2 = U_2 · I_2 = 60 ватт

Где: Р_2 - мощность на выходе трансформатора, нами задана 60 ватт; U_2 -- напряжение на выходе трансформатора, нами задано 36 вольт; I_2 -- ток во вторичной цепи, в нагрузке.

КПД трансформатора мощностью до 100 ватт обычно равно не более з = 0,8. КПД определяет, какая часть мощности потребляемой от сети идет в нагрузку. Оставшаяся часть идет на нагрев проводов и сердечника. Эта мощность безвозвратно теряется. Определим мощность потребляемую трансформатором от сети с учетом потерь:

Р_1 = Р_2 / з = 60 / 0,8 = 75 ватт.



Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в магнитопроводе.

Поэтому от значения Р_1, мощности потребляемой от сети 220 вольт, зависит площадь поперечного сечения магнитопровода S.

Магнитопровод - это сердечник Ш - образной или О - образной формы, набранный из листов трансформаторной стали. На сердечнике будут располагаться первичная и вторичная обмотки провода.

Площадь поперечного сечения магнитопровода рассчитывается по формуле:

S = 1,2 vP_1.

Где: S -- площадь в квадратных сантиметрах, P_1 -- мощность первичной сети в ваттах.

S = 1,2 · v75 = 1,2 · 8,66 = 10,4 смІ.

По значению S определяется число витков w на один вольт по формуле:

w = 50/S

В нашем случае площадь сечения сердечника равна S = 10,4 см.кв.

w = 50/10,4 = 4,8 витка на 1 вольт.

Рассчитаем число витков в первичной и вторичной обмотках. Число витков в первичной обмотке на 220 вольт:

W1 = U_1 · w = 220 · 4.8 = 1056 витка.

Число витков во вторичной обмотке на 36 вольт:

W2 = U_2 · w = 36 · 4,8 = 172.8 витков, округляем до 173 витка.

В режиме нагрузки может быть заметная потеря части напряжения на активном сопротивлении провода вторичной обмотки. Поэтому для них рекомендуется число витков брать на 5-10 % больше рассчитанного. Возьмем W2 = 180 витков.

Величина тока в первичной обмотке трансформатора:

I_1 = P_1/U_1 = 75/220 = 0,34 ампера.

Ток во вторичной обмотке трансформатора:

I_2 = P_2/U_2 = 60/36 = 1,67 ампера.

Диаметры проводов первичной и вторичной обмоток определяются по значениям токов в них исходя из допустимой плотности тока, количества ампер на 1 квадратный миллиметр площади проводника. Для трансформаторов плотность тока, для медного провода, принимается 2 А/ммІ.

При такой плотности тока диаметр провода без изоляции в миллиметрах определяется по формуле:

d = 0,8vI .

Для первичной обмотки диаметр провода будет:

d_1 = 0,8 · v1_1 = 0,8 · v0,34 = 0,8 · 0,58 = 0,46 мм. Возьмем 0,5 мм.

Диаметр провода для вторичной обмотки:

d_2 = 0,8 · v1_2 = 0,8 · v1,67 = 0,8 · 1,3 = 1,04 мм. Возьмем 1,1 мм.



Заключения

В данном курсовом проекте я бы хотел отметить то, что это моя работа содержит в себе ряд важных сведений о свойствах радиоприемников, физических процессов и тог далее подобных информации в работе радиоприемников. Проект разделен на отдельные пункты, в каждой из них рассмотрены отдельные части работы устройства. В пунктах работы приведены вся информация с аналитическими, графическими содержаниями. Рассмотрены принципы действия работы приемников, и их применение во всех сферах человеческой жизни деятельности. А так же рассмотрены история приемников и их новые виды с применением новых технологий.

В пунктах работы содержатся:

1. В введении приведена краткое описание о работе, а так же приведена краткое информация о истории радио приемников;

2. Теоретическая часть радио приемников. В этом пункте рассмотрены использование радио приемников в различных сферах жизни деятельности, а так же виды приемников. Приведены схемы структурных строений приемников;

Принципы работы радио приемников.Настройка и регулировка РЭА производится в такой последовательности: внешний осмотр сборки и монтажа аппаратуры, настройка и регулировка ее узлов и блоков и проверка электрических параметров аппаратуры. При внешнем осмотре сборки и монтажа проверяют правильность установки деталей и сборочных единиц на шасси или печатной плате и их крепление, отсутствие замыканий проводов или печатных проводников на плате. Любые неисправности, обнаруженные при осмотре, должны быть устранены. Специальнойчасти было рассмотрена возможные вида ремонта и регулировки радио приемника.

Эта работа полностью соответствует с дисциплиной «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники».



Список литературы

1. Шумилин, М. С. «Радио- передающие устройства» 1990г. Москва «Радио исвязь»;

2. Б. И. Горшков. «Радиоэлектронные устройства» 1985г. Москва «Радио исвязь»;

3. Источник. http:// www. Electronika… radiodetaili…;

4. Г. Д. Фрумкин. «Расчет радиоаппаратуры» 1989г. Москва «высшая школа»;

5. Свободный источник. http:// www. Wikipedia…;

6. Г. С. Найвельта. Справочник:«Источники электропитания РЭА» 1985г. Москва «Радио исвязь»;

7. Справочник. «Радио любитель» 1986г «Радио и связь».

Размещено на Allbest.ru

...