Зміст

Анотація……………………………………………………………………...……....2

Вступ……………………………………………………………………………..…...3

1Попередній розрахунок…………………………………………………..........…...4

1.1Вибір структурної схеми приймача…………………..…....................................5

1.2 Розрахунок структурної схеми тракту радіо частоти тракту радіо частоти...10

1.2.1 Вибір проміжної частоти……………………………………………….….....10

1.2.2 Вибір числа під діапазонів і їх меж ……………………………………….....12

1.2.3 Вибір підсилювального елементу для тракту радіочастоти та

визначення його високочастотних параметрів……………………………….......16

1.2.4 Вибір блоку змінних конденсаторів …………………………………….....34

1.2.5 Розподіл послаблення по трактах приймача …………………………….....40

1.2.6 Знаходження частотних спотворень по трактах радіоприймачів ……......41

1.2.7 Визначення кількості контурів та їх еквівалентної добротності в тракту радіо частоти.............................................................................................................................41

1.3 Визначення числа і параметрів вибіркових систем тракту проміжної

частоти……………………………………………………………………................52

1.3.1Розрахунок фільтру зосередженої селекції……………………………….....52

1.3.2 Розрахунок підсилення до детектора……………………………………......58

1.4 Розрахунок структурної схеми тракту низької частоти………...……….......72

1.4.1Вибір типу електродинамічного гучномовця…………………………….....74

1.4.2 Вибір типу транзистора вихідного каскаду підсилювача низької частоти.75

1.4.3 Визначення кількості каскадів попереднього підсилення………………....76

2 Кінцевий розрахунок……………………………………………………........…..90

Література…………………………………………………………………………...103

Анотація

В даному курсовому проекті необхідно розрахувати радіомовний радіоприймальний пристрій з амплітудною модуляцією: вибрати тип схеми, розрахувати підсилювальні елементи, кількість вибіркових систем у тракті радіо та проміжної частоти відповідно до підсилювальних каскадів відповідно до технічного завдання.

ВСТУП

Час від часу в історії науки і техніки трапляються події, що корінним чином перетворюють життя всіх людей. До таких подій відноситься і винахід радіозв'язку. Радіо виявилось могутнім засобом спілкування людей, передачі інформації практично миттєво на величезні відстані, забезпечило можливість управління, організації виробництва і інших видів діяльності в масштабі цілих держав. Спробуйте уявити собі сучасний світ без радіозв’язку – у вас нічого не вийде. Без зв’язку зупиниться промисловість, транспорт, завмре економічне, політичне і суспільне життя. В даний час лінії радіозв’язку багато разів опоясують всю земну кулю. інша подія. свідком, а може бути, і учасником якого було наше покоління, пов’язано з успіхами мікроелектроніки і нової науки – інформатики. Це "комп’ютерна революція", що дало могутній імпульс до подальшого розвитку всіх видів передачі інформації, у тому числі і радіозв’язку.

Одним із цікавих захоплень багатьох радіоаматорів є зв’язок на коротких (КВ) і ультракоротких (УКВ) хвилях в спеціально відведених для радіоаматорів діапазонах. Правові питання любительського радіозв’язку вирішується внутрідержавними і міжнародними організаціями.

Гетеродинні приймачі, почали застосовуватися радіоаматорами порівняно недавно – з кінця 60-х – початку 70-х років. Дуже швидко вони завоювали широку популярність завдяки простоті схеми і високій якості роботи. Багато досвідчених короткохвильовики розглядали приймач прямого перетворення як курйоз, просту іграшку, що дозволяло лише ледве-ледве прослуховувати сигнали любительських станцій. Але коли побудували і добре налагодили цю "іграшку" переконалися в її великих можливостях – по чутливості вона не поступалася іншим, складнішим зв’язним приймачам, сигнали звучали чистіше і набагато якісніше, з’явилося дивовижне відчуття "присутності" в ефірі. Все це дало привід вважати гетеродинний приймач багатообіцяючою новинкою.

Але нове – це добре забуте старе – свідчить відома приказка. Перший гетеродинний приймач був винайдений ще в 1901 році задовго до появи електронної лампи, і через всього п’ять років після винаходу радіо. У той час для радіозв’язку використовувалися іскрові або дугові передавачі і детекторні приймачі на основі знаменитого когерера, винайденого французом Є. Бранлі, - скляної з виводами, заповненої металевою тирсою. Когерер використовувався для виявлення електромагнітних коливань в перших дослідах по радіозв’язку А.С. Попова і Г. Марконі. Під впливом поля хвилі, що приходить, між тирсою виникали мікроскопічні розряди, утворювалися провідні "містки" і опір когерера різко зменшувався, що і призводило до спрацьовування реле. На далі помічники А.С.Попова, П.Н. Рибкін і Д.С. Троїцький виявили детекторних ефект когерера, обумовлений нелінійністю вольтамперної характеристики, і використовували для прийому головні телефони (1899 р.). Пригадали (або наново відкрили) принцип гетеродинного прийому радіоаматори, що використовують при роботі в ефірі самі "далекобійні" види сигналів, - телефонні і односмугові телефонні. З кінця 60-х років почали з’являтися повідомлення про дрібні результати, отримані з гетеродинними приймачами при використанні надзвичайно простих схемних рішень. Виявилось, що вони працюють не гірше, а часто навіть і краще. ніж складні багатолампові. Наприклад, перший описаний в радіолюбительській літературі транзисторний гетеродинний приймач (Бінгхем і Хейворд, 1968 р.) забезпечив прийом в США азіатських станцій з S7 за дев’ятибальною радіолюбительською шкалою сили сигналу, це в діапазоні 80 м.

Прогрес в області техніки прямого перетворення не закінчився, і слід чекати нових розробок. Розвиток сучасної радіоелектроніки пов’язаний з широким використанням аналогових і цифрових мікросхем. Техніка прямого перетворення, де основне посилення і обробка сигналів проводиться на низьких частотах, відповідають цим тенденціям. У приймачах і трансиверах прямого перетворення можна застосовувати інтегральні підсилювачі, синхронні і цифрові фільтри, цифрові синтезатори частоти, активні фільтри і фазоінвертори RC і тому подібні пристрої.

1 Попередній розрахунок

1.1. Вибір структурної схеми приймача

У зв'язку з деякими істотними недоліками приймачів прямого посилення сучасні радіоприймальні пристрої переважно виконуються за супергетеродинною схемою. Виняток складають радіоприймальні пристрої спеціального призначення (наприклад, призначені для прийому опорних частот), а також деякі мініатюрні транзисторні радіоприймачі, виконані у вигляді брошки чи серги (Мікро, Ера-2М і т.д.). Блок-схема приймача Мікро наведена на рис. 1.1.

У даному керівництві буде розглядатися методика проектування приймачів тільки супергетеродинного типу, однак вона може бути використана і для проектування приймачів прямого посилення.

Рисунок 1.1. Блок-схема приймача прямого посилення

Найбільшого поширення одержала супергетеродинна схема з однократним перетворенням частоти (рис. 1.2), що застосовується в радіомовних приймачах, усіх класів, а також у ряді професійних.

Рисунок 1.2. Блок-схема радіомовного супергетеродинного приймача вищого класу з однократним перетворенням частоти.

Професійні радіоприймальні пристрої часто виконуються за супергетеродинною схемою з дворазовим перетворенням частоти (рис. 1.3).

Переваги таких приймачів:

— велика вибірковість по дзеркальному каналу завдяки застосуванню високої першої проміжної частоти;

— велика вибірковість по сусідньому каналу завдяки застосуванню низької другої проміжної частоти;

— можливість одержання великого стійкого посилення, за рахунок його розподілу по чотирьох трактах: радіочастоти, першої і другої проміжної, звукової частоти.

Недоліками подвійного перетворення частоти є:

— наявність додаткових вибіркових каналів прийому на комбінаційних частотах, а також на 2-му дзеркальному каналі, що приводить до збільшення можливості виникнення інтерференційних свистів; значне ускладнення схеми і конструкції приймача.

Рисунок 1.3. Блок-схема супергетеродинного магістрального телеграфного приймача з дворазовим перетворенням частоти.

У зв'язку з цим проектування приймача слід розпочинати зі схеми з однократною зміною частоти і тільки при неможливості виконання заданих технічних вимог переходити до схеми з дворазовою зміною.

Рисунок 1.4. Блок-схема супергетеродинного магистрального однополосного приймача

Рисунок 1.5. Блок-схема супергетеродинного приймача кінцевої радіорелейної станції

На рис. 1.3–1.6 наведені блок-схеми професійних приймачів різного призначення. Розгляд цих схем показує, що вони, у принципі, однакові до виходу останнього каскаду проміжної частоти. Тому для всіх цих схем, а також схем радіомовних приймачів (як лампових, так і транзисторних) можна використовувати загальну методику проектування

Наявність у сучасних радіомовних приймачах ультра коротких хвиль ЧМ діапазону для прийому передач з частотною модуляцією (ЧМ) викликає деяке ускладнення їхніх схем.

Рисунок 1.6. Блок-схема телевізійного приймача.

1. Застосування роздільних трактів посилення АМ і ЧМ сигналів (рис. 1.7а). Така схема дозволяє найбільш раціонально побудувати обидва тракти і значно спростити комутацію перемикача діапазонів.

Рисунок 1.7. Блок-схема приймача: а) з роздільними трактами посилення АМ і ЧМ сигналів; б) із дворазовим перетворенням частоти в тракті ультра коротких хвиль; в) із загальним трактом посилення проміжних частот АМ і ЧМ сигналів.

Недолік — велика кількість деталей і електронних приладів. Схема не одержала поширення.

2. Блок-схема з дворазовим перетворенням частоти (рис. 1.7б). Ця схема дозволяє одержати достатнє посилення в тракті ЧМ на другій проміжній частоті і задовольнити суперечливим вимогам по вибірковості по сусідньому і дзеркальному каналах. Однак при цьому ускладнюється схема комутації під діапазонів. Схема знайшла застосування тільки в професійних магістральних приймачах.

3.Блок-схема з загальним трактом посилення проміжної частоти для ЧМ і АМ сигналів (рис. 1.7в). У цій схемі відсутні недоліки, властиві першим двом, і вона одержала широке поширення як для лампових, так і для транзисторних приймачів. Схеми радіоприймальних пристроїв різного призначення (рис. 1.1—1.7) можуть бути виконані як на електронних лампах, так і на транзисторах. У режимі посилення слабких сигналів електронна лампа і транзистор можуть бути представлені у вигляді лінійного активного чотириполюсника. Тому в блок-схемах лампових і транзисторних радіоприймачів, а також у методиці їхнього розрахунку є багато загального. Однак специфічні особливості транзисторів у порівнянні з електронними лампами, відзначені раніше, особливо розкид параметрів транзисторів і наявність у транзисторах сильного внутрішнього зворотного зв'язку, привели до необхідності деякої зміни блок-схеми транзисторних радіоприймачів.

Сильна залежність внутрішнього зворотного зв'язку від частоти приведе до нестійкої роботи і самозбудження підсилювальних каскадів. Тому приходиться знижувати посилення на каскад. Розкид параметрів транзисторів створює серйозні труднощі при серійному виробництві радіоприймачів.

Через наявність у транзисторах із внутрішнього зворотного зв'язку і неможливості її повної нейтралізації без істотного подорожчання приймача блок-схеми з розподіленими по каскадах вибірковістю і посиленням, раніше застосовувані в приймачах на електронних лампах (рис. 1.2), виявляються нестійкими і самозбуджуються, а тому в серійному виробництві транзисторних приймачів практично нездійсненні.

У зв'язку з цим у транзисторних радіомовних супергетеродинних приймачах велике поширення одержав принцип побудови блок-схеми, при якому основні елементи, що визначають вибірковість по сусідньому каналу, зосереджені в каскаді перетворювача частоти у вигляді фільтра зосередженої селекції (ФЗС), а ті, що визначають вибірковість по дзеркальному каналу,— у вхідному ланцюзі в контурі магнітної антени. Основне ж посилення сигналу здійснюється в широкосмуговому підсилювачі проміжної частоти, що володіє слабко вираженими виборчими властивостями. Як перший каскад такого широкосмугового підсилювача можна застосувати каскад з аперіодичним навантаженням (активний опір). Застосування аперіодичного підсилювача в перших каскадах підсилювача проміжної частоти і підсилювача радіо частоти дозволило створити схему транзисторного приймача без повної нейтралізації внутрішнього зворотного зв'язку, що має високе стійке посилення. При цьому одночасно з підвищенням стійкості посилення значно зменшилася залежність технічних даних приймача від розкиду параметрів, застосованих у ньому транзисторів.

Сильна залежність параметрів транзисторів від температури приводить до необхідності застосовувати в транзисторних приймачах спеціальні схеми температурної стабілізації їхнього режиму і вводити зворотні зв'язки, що компенсують зворотні зв'язки.

Рисунок 1.8. Типова блок-схема транзисторного радіомовного супергетеродинного

приймача.