Расчет элементов приемника
На рисунке 19 представлена принципиальная схема ВЧ части радиоприемного устройства.
Рисунок 19 – Принципиальная схема ВЧ части радиоприемного устройства
Расчет входной цепи радиоприемного устройства.
Во избежание выхода из строя входного тракта микросхемы TDA7021T необходимо развязать вход этой микросхемы от антенны при помощи разделительного конденсатора C12. Номинал этого конденсатора определяется минимальным реактивным сопротивлением в рабочей полосе частот, и максимальным реактивным сопротивлением в области низких частот.
Выберем номинал конденсатора С12 равным 100нФ. Это значение есть в стандартном ряду номиналов конденсаторов.
Реактивное сопротивление конденсатора Хс на частоте 27,7МГц составляет 57,457мОм.
Реактивное сопротивление конденсатора Хс на частоте 30МГц составляет 53,052мОм.
Реактивное сопротивление конденсатора Хс на частоте 10кГц составляет 159,155 Ом.
Так
как входная цепь состоит из двух
встроенных резисторов и конденсаторов
С8 С12, которые образуют частотно-зависимый
делитель напряжения, и производитель
микросхемы требует поддержания
постоянного уровня напряжения в средней
точке этого делителя, то необходимо
выбрать номинал конденсатора С8 равным
номиналу конденсатора С12.
Таким образом в ходе расчета входной цепи получили номиналы конденсаторов:
С8=С12=100 нФ.
Расчет гетеродина
Из документации на микросхему TDA7021T нам известно, что микросхема является супергетеродинным приемником с ПЧ 76кГц. Так как ПЧ меньше нашего диапазона частот, то необходимо применить нижнюю настройку гетеродина.
Диапазон перестройки частот гетеродина определяется по формуле:
Fгет = Fсигн - Fпч
Где:
Fгет - частота гетеродина
Fсигн – частота принимаемого сигнала
Fпч – промежуточная частота
Рассчитаем диапазон перестройки частот гетеродина:
Fmin = 27,7МГц – 0,076МГц = 27,624 МГц
Fmax = 30МГц – 0,076МГц = 29,924 МГц
Так как микросхема TDA7021T является широкополосной, и может вести прием на частотах от 1,5МГц до 107МГц, то это дает нам возможность уменьшить нижнюю частоту гетеродина, и увеличить верхнюю, ради применения фабрично-выпускаемых элементов.
Диапазон
частот гетеродина задается элементами
колебательного контура, состоящего из
катушки индуктивности L1,
конденсатора С2 и варикапа VD1.
Применение варикапа обусловлено его
малыми массо-габаритными параметрами
и простотой регулировки емкости.
Для расчета номиналов этого контура, необходимо выбрать один стандартный элемент. Для упрощения расчетов, выберем номинал катушки индуктивности равным 1мкГн. Тогда для частоты 27,624МГц суммарная емкость варикапа и конденсатора С2 должна составлять 33,195 пФ, округлим до 33пФ . Для частоты 29,924МГц суммарная емкость варикапа и конденсатора С2 должна быть 28,288 пФ, округлим до 28 пФ.
Варикап и конденсатор C2 представляют из себя две емкости, включенных последовательно. Суммарная емкость для такой схемы включения считается по формуле:
Примем емкость С2 равной 100 пФ. Тогда емкость варикапа должна лежать в пределах от 35пФ до 50пФ, при суммарной емкости 26пФ и 33,3пФ соответственно.
Выберем импортный варикап фирмы Infineon Technologies – BBY56-02. По документации на варикап, диапазон изменения емкости находится в пределах 12.1 - 55 пФ при изменении управляющего напряжения в диапазоне 1 - 4В.
С учетом рассчитанных номиналов элементов диапазон частот гетеродина будет составлять: 27,6МГц - 31,2МГц
Коэффициент перекрытия принимаемых радиоволн составляет: 1,083
Коэффициент перекрытия гетеродина составляет: 1,13