1.2 Розрахунок структурної схеми тракту радіочастоти

1.2.1. Вибір проміжної частоти

Величину проміжної частоти вибираю таким чином:

а) проміжна частота (f_np) не повинна знаходитися в діапазоні частот приймача чи близько від границь цього діапазону.

б) проміжна частота не повинна збігатися з частотою якого-небудь потужного передавача.

в) для одержання хорошої фільтрації проміжної частоти на виході детектора повинна бути виконана наступна умова:

f_пр ≥ 10 F_в (1.1)

де f_пр – проміжна частота, Гц;

F_в – верхня звукова частота, Гц.

г) зі збільшенням проміжної частоти:

— збільшується вибірковість по дзеркальному каналу;

— зменшується вибірковість по сусідньому каналу;

— розширюється смуга пропускання;

— зменшуються вхідний і вихідний опори електронних приладів, що приводить до збільшення шунтування контурів, а також знижується крутизна характеристики транзисторів;

— погіршується стійкість підсилювача проміжної частоти;

— зменшується коефіцієнт підсилення на каскад за рахунок зменшення резонансного опору контуру і погіршення параметрів електронних приладів;

— зменшується шкідливий вплив шумів гетеродина на чутливість приймача;

— полегшується поділ трактів проміжної і низької частоти, що дозволяє спростити фільтр на виході детектора;

— збільшується надійність роботи пристрою автоматичного підстроювання частоти;

— зменшуються розміри контурів і блокувальних елементів.

д) зі зменшенням проміжної частоти:

— збільшується вибірковості по сусідньому каналу;

— зменшується вибірковість по дзеркальному каналу;

— звужується смуга пропущення;

— збільшуються вхідний і вихідний опори електронних приладів, що приводить до зменшення шунтування контурів, а також збільшується крутизна характеристики транзисторів;

— поліпшується стійкість підсилювача проміжної частоти;

— збільшується коефіцієнт підсилення на каскад;

— знижується коефіцієнт шуму.

Застосування дворазового перетворення частоти дозволяє використовувати переваги високої і низької проміжних частот.

Частоти, що рекомендуються як проміжні, наведені в таблиці 1.1. У дужках зазначені частоти, що застосовувалися до 1964р.

ТАБЛИЦЯ1.1

ЧАСТОТИ, ЩО РЕКОМЕНДУЮТЬСЯ ЯК ПРОМІЖНІ

Тип приймального пристрою	Проміжна частота
Радіомовний АМ Радіомовний АМ і ЧМ Телебачення: канал зображення Телебачення: канал звуку Професійні вузькосмугові приймачі Професійні широкосмугові приймачі	465±2 кГц 465±2 кГц, 6,5±0,1 МГц 38(34,25) МГц 31,5(27,75) МГц і 6,5 МГц 115; 215; 915; 1200; 1600; 1900; 2200;4500 кГц 10; 15; 30; 604 70; 100 МГц

1.2.2 Вибір числа під діапазонів і їх меж

Якщо в технічних вимогах на проектований приймач границі піддіапазонів і їхня кількість не задані і коефіцієнт перекриття всього діапазону

, (1.2)

де f_макс, f_мін – відповідно максимальна і мінімальна частоти діапазону, перевищує для коротких хвиль 1 – 2, а для довгих і середніх хвиль 2 – 2,5 чи виявляється більше величини, зазначеної в технічних вимогах, то необхідно зробити розбивку заданого діапазону на піддіапазони.

Способи розбивки діапазону:

1. Розбивка з однаковим коефіцієнтом перекриття всіх піддіапазонів:

(1.3)

Застосовується в радіомовних приймачах і при використанні гармонік гетеродина (при великій довжині діапазону). Застосовується частіше інших способів.

Переваги: допускає використання гармонік гетеродина; просте конструктивне і схемне рішення для сигнальних контурів, тому що при цьому переключаються тільки котушки і підстроювальні конденсатори.

Недоліки: різна щільність шкал піддіапазонів і різна точність установки частоти.

2. Розбивка з однаковим перекриттям по частоті (рівною різницею частот):

(1.4)

Цей спосіб зручний при застосуванні оптичної шкали і перемінної першої проміжної частоти. При цьому частота першого гетеродина може бути стабілізована кварцом. Його перевагами є: однакова щільність шкал усіх піддіапазонів при однаковій їхній довжині; можливість застосування контуру гетеродина, що не комутується. Недолік – різні коефіцієнти піддіапазонів, що приводить до ускладнення схеми і конструкції.

3. Змішаний спосіб – умови перших двох способів виконуються для частини піддіапазонів. Зручний при параметричній стабілізації частоти гетеродина. Є багато варіацій цього способу.

Перевага: можливість підібрати найкращий для виконання заданих технічних вимог варіант.

Недолік: ускладнення схеми і конструкції.

Другий і третій способи застосовуються в професійних приймачах. Третій спосіб застосовується дуже рідко.

Порядок розрахунку при розбивці на піддіапазоні з рівним коефіцієнтом перекриття піддіапазонів

1. Задаються коефіцієнтом перекриття підціапазону, якщо він не заданий по технічних вимогах:

— для коротких хвиль і ультра коротких хвиль зазвичай к_т< (1,5–2);

— для довгих хвиль і середніх хвиль зазвичай к_т <(2–3).

Визначається коефіцієнт перекриття діапазону к_п по формулі (1.2).

2. Якщо k_д > k_пд , то визначається необхідне число піддіапазонів

(1.5)

Отримане число округляється до більшого, цілого, і приймається за число піддіапазонів. Якщо k_д< k_пд, то розбивка на піддіапазони не здійснюється.

3. Визначення коефіцієнт перекриття кожного підціапазону

(1. 6)

4 . Розбивається діапазон приймача на піддіапазони без перекриття, і визначаються крайні частоти піддіапазонів:

1-й піддіапазон:

2-й піддіапазон:

................................................... (1.7)

...................................................

N-піддіапазон:

5. Для забезпечення перекриття даних піддіапазонів при зміні електронних приладів, зміні величини напруги джерел живлення, зміні температури і т.д. необхідно розсунути крайні частоти піддіапазонів на 1—3%

Д ля підціапазону, що розраховується

(1.8)

6. Коефіцієнт перекриття піддіапазонів із запасом:

(1.9)

Приклад 1.3 Зробити розбивку приймача на піддапазони з коефіцієнтом перекриття ≤ 1,5–2

Вихідні дані:

f_max = 5,1 МГц ;

f_min = 3,95 МГц.

1 Розраховую коефіцієнт перекриття по діапазону

,

де k_д – коефіцієнт перекриття діапазону;

f_max – максимальна границя діапазону , МГц ;

f_min – мінімальна границя діапазону , МГц .

Так як k_д < k_пд , тому не потрібно розбивати весь діапазон на піддіапазони.

2. Визначаю максимальну частоту з запасом

= (1,01 1,03) · f_max ,

де - максимальна частота з запасом, МГц ;

- максимальна частота сигналу, МГц

= 1,02 · 5,1 = 5,2 (МГц)

3. Визначаю мінімальну частоту з запасом

= (0,97 0,99) · ,

де - мінімальна частота з запасом, МГц;

- мінімальна частота сигналу, МГц

= 0,98 · 3,95 = 3,9 (МГц)

4. Визначаю коефіцієнт перекриття діапазону з запасом

,

де - коефіцієнт перекриття з запасом