схема приемника, составленная на основании предварительного расчета с указанием на ней (под соответствующими узлами) исходных данных необходимых и достаточных для окончательного расчета каждого из узлов функциональной схемы. После предъявления руководителю проекта законченного эскизного расчета студенту предлагается для окончательного расчета один каскад из этой схемы (выбор каскада для расчета определяется руководителем курсового проекта).

Целью окончательного расчета является определение всех элементов принципиальной схемы предложенного каскада (опираясь на ГОСТы) и выбор режимов их работы, т.е. получение всех данных, которые необходимы для практической реализации этого каскада проектируемого радиоприемника. В окончательном расчете сначала приводится выбранная (или составленная самостоятельно) принципиальная электрическая схема рассчитываемого каскада. Затем выписывается все, что известно об этом каскаде, а затем, что надо найти (задание на расчет этого каскада из функциональной схемы) и определяются электрические параметры каскада и его элементы. При окончательном расчете возможна некоторая корректировка данных предварительного расчета. В конце приводится перечень элементов, определенных в предварительном и окончательном расчетах в виде приложения на листе формата А4, а затем список использованной литературы.

1.2 Оформление проекта

Чертеж принципиальной схемы приемника выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД. Правила выполнения структурных (Э1), функциональных (Э2), принципиальных (Э3) и других электрических схем установлены ГОСТ 2.701 и ГОСТ 2.702 (или более новыми). Каждому элементу схемы присваивают буквенно-цифровое обозначение в соответствии с ГОСТ 2.710. Позиционные обозначения проставляются над графическим изображением или с его правой стороны. Данные об элементах записывают в перечень элементов, который оформляют в виде таблицы, расположенной над основной надписью чертежа (на расстоянии 12 мм) или на отдельных листах формата А4. Основная надпись чертежа должна быть выполнена по ГОСТ 2.104-68. Обозначение чертежа указывается по ГОСТ 2.201-80.

Пояснительная записка выполняется и оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105, 2.106-68 и ГОСТ 7.32 (или более новыми). Текст пишется чернилами или пастой темного цвета на стандартной (формата А4) белой бумаге. Поля должны быть: правое – 1,5 см, левое, верхнее и нижнее – 2,5 см. Пояснительная записка начинается с титульного листа (см. приложение 1).

Рукопись текста пояснительной записки должна содержать:

титульный лист; техническое задание (ТЗ) на курсовой проект; содержание; назначение и особенности проектируемого приемника; предварительный (эскизный) расчет приемника, который должен завершаться подробной функциональной схемой проектируемого приемника (в соответствии с предварительным расчетом); принципиальную схему заданного каскада функциональной схемы; задание на электрический расчет этой схемы и ее расчет; расчет результирующих характеристик приемника и их графическое изображение; описание схемы всего приемника; спецификацию и список использованных литературных источников.

Наименования разделов и подразделов пишутся в виде заголовков с абзацем. Точку в конце заголовков не ставят. Расстояние между заголовками разделов и подразделов должно быть не менее 10 мм, а между заголовком и текстом не менее 16 мм. Нумерация всех разделов производится только арабскими цифрами 1, 2, ..,. Подразделы нумеруются двумя цифрами: первая из них показывает номер раздела, вторая - номер подраздела. Например: для первого раздела 1.1, 1.2 и т.д., для второго раздела - 2.1, 2.2 и т.д. Так же нумеруются все формулы, на которые делаются ссылки в тексте. Все величины, входящие в формулу, должны быть пояснены, если они встречаются в тексте впервые, например: формула обобщенной расстройки:

X = 2ΔfQ_э/ f_o , (1.1)

где Δf – абсолютная расстройка, кГц,

f_o – частота сигнала, кГц,

Q_э – эквивалентная добротность контура.

Цифры 1.1 означают, что эта формула относится к первому разделу и является первой по порядку в этом разделе.

При проведении аналитических расчетов сначала пишут формулу символами, ставят знак равенства, подставляют числовые значения обязательно на места соответствующих им буквенных обозначений, (чтобы не писать размерность чисел подставляемых в формулы используйте систему Си) снова ставят знак равенства, и сразу записывают результат вычислений и через интервал единицу измерений без скобок, (никакие промежуточные преобразования чисел приводить не следует) например:

R_вх = U_вх/I_вх = 0.3/0.001 = 300 Ом

формула= числовые значения = результат

и единицы измерения.

Все сказанное относится и к случаю, если вычисления очень просты.

Наибольшее количество ошибок в расчетах получается в результате несоблюдения размерности (единиц измерения) при подстановке числовых значений в формулы (например: делят 10 МГц на 5 кГц – получают число 2, при этом размерность не учитывают). Чаще всего путают относительные единицы (разы) и децибелы (дБ). Для пересчета значений параметров, выраженных в децибелах в относительные единицы и наоборот надо пользоваться формулами:

N _дБ = 20 lg N; N = 10 ^{(N дБ/20)} . (1.2)

Во все формулы следует подставлять числовые значения в относительных единицах, кроме тех случаев, когда перед формулой (или сразу после нее) указано, что в формулу следует подставлять значения в децибелах (дБ). Если результат вычислений получается в децибелах, то в конце формулы указано – дБ.

При проведении графических расчетов вместо формул приводят графики или номограммамы, на них выполняют все необходимые построения и коротко описывают ход построений, затем пишут ответ с указанием единиц измерения. Графики должны быть сняты на кальку или миллиметровую бумагу и вклеены в пояснительную записку. Если на графике много кривых, можно приводить в записке не все кривые, а только те из них, по которым проводятся расчеты.

При использовании в расчетах различных коэффициентов, цифровых значений и т.п., найденных из таблиц и других источников, в тексте необходимо отчетливо пояснить, откуда и каким образом получены эти значения.

Ссылки на литературу производятся с помощью чисел, заключенных в квадратные скобки, например [1]. Число в квадратных скобках означает порядковый номер книги в списке литературы, на которую делается ссылка. Список литературы помещается в конце пояснительной записки. Спецификацию допускается выполнить на таком же листе бумаги, как в пояснительной записке. Поместить спецификацию следует перед списком литературы. Не допускается сокращение слов, кроме общепринятых сокращений в литературе.

1.3 Техническое задание на проектирование (ТЗ)

Для проектирования транзисторного приемника амплитудно-модулированных сигналов в техническом задании обычно указываются:

1) верхняя граница диапазона

принимаемых частот……………………... МГц f_max,

2) нижняя граница диапазона

принимаемых частот................................... МГц f_min,

3) максимально допустимый коэффициент

перекрытия поддиапазона……………………….. К_пд,

4) поддиапазон для окончательного расчета….................

5) избирательность по зеркальному каналу

в заданном поддиапазоне……………….… дБ δ_з,

6) избирательность по мешающему

каналу промежуточной частоты………… дБ δ_пр,

7) избирательность по соседнему каналу....... дБ δ_с,

8) допустимые частотные искажения

в полосе пропускания……………………. дБ δ_п,

9) максимальная частота модуляции.............. кГц F_мод,

10) чувствительность, (ЭДС в антенне)........... мкВ Е_а,

11) номинальная выходная мощность…......... Вт P_н,

12) напряжение источника питания………..... В E_пит,

13) тип активных элементов (транзисторов, ИМС)……….

14) промежуточная частота............................. f_пр = 465 кГц,

15) расстройка ………………………………. Δf_с = 9 кГц,

при которой рассчитывается избирательность

по соседнему каналу (δ_с)_.

Все недостающие, но необходимые для расчета данные, не указанные в задании, выбираются как для радиовещательного приемника второй группы сложности.

1.4 Объем работы над проектом

При выборе вариантов схемных решений и выборе элементов схемы необходимо стремиться получить заданные параметры при минимальной стоимости приемника. В проекте необходимо использовать по возможности последние достижения в области радиоприемных устройств и современную элементную базу.

Последовательность изложения в настоящих методических указаниях соответствует рекомендуемому порядку эскизного расчета курсового проекта. Эскизный расчет занимает около 3/4 объема пояснительной записки.

Электрический расчет каскадов приемника следует привести в пояснительной записке в следующей последовательности:

- привести принципиальную схему каскада и дать ее краткое описание. Все элементы схемы снабдить обозначениями;

- записать задание на расчет где указать исходные данные, необходимые для расчета (величина необходимого коэффициента усиления и коэффициент устойчивого усиления берется из предварительного расчета);

- записать все параметры и элементы схемы, которые необходимо рассчитать.

В процессе электрического расчета необходимо:

- вычислить коэффициент усиления каскада на средней частоте, сравнить его с заданным коэффициентом и сделать необходимую коррекцию в расчетах (если она необходима);

- рассчитать все элементы схемы, относящиеся к заданному каскаду;

- рассчитать и построить амплитудно-частотную характеристику всего приемника;

- для преобразователя частоты рассчитать элементы сопряжения настройки контуров гетеродина с контурами сигнала и вычертить кривую сопряжения;

- для усилителя мощности звуковой частоты рассчитать выходную мощность и коэффициент нелинейных искажений;

- после проведения расчета произвести сравнение полученных результатов с заданием, и сделать выводы о результатах расчетов и о необходимости корректировки структурной схемы, если она требуется.

Получаемые при расчете величины емкостей и сопротивлений следует округлять до ближайшего стандартного значения: (1.0; 1.5; 2.2; 3.3; 4.7; 6.8) 10ⁿ , (где n – целое число положительное или отрицательное) и указывать наименование по ГОСТу.

Для увеличения надежности приемника мощность, фактически рассеиваемая на сопротивлении, должна быть меньше номинальной. Тип конденсаторов выбирается по рабочему напряжению. Рабочее напряжение на конденсаторе не должно превышать номинальное с запасом на 20 - 30% .

Можно использовать более полный стандартный ряд, но элементы этого ряда дороже т.к. выполнены с большей точностью (следует использовать при выборе емкостей контуров) (1.0;1.1;1.2;1.3;1.5;1.6;1.8;2.0;2.2;2.4;2.7;3.0;3.3;3.9;4.3;4.7;5.1;5.6;6.2;6.8;7.5;8.2;9.1) 10ⁿ.

Для проведения электрического расчета необходимо воспользоваться подходящими учебниками, например [1].

2. Эскизный расчет преселектора приемника

1. Дополнения к техническому заданию

Определяется минимально необходимая "узкая" полоса пропускания приемника

П = 2F_мод . (2.1)

Верхняя рабочая частота усилителя звуковой частоты (УЗЧ) F_{в УЗЧ} выбирается в 2...3 раза больше чем F_max.

Нижняя частота УЗЧ выбирается в пределах F_min= 40...300 Гц.

Для удобства дальнейших действий, сначала следует определить, в каком радиовещательном диапазоне лежит заданный диапазон частот (f_min – f_max).

Стандартные радиовещательные диапазоны (ГОСТ 5651-89) [1 с.60-63]:

ДВ – (148.5 ... 283.5) кГц, СВ – (526.5 ... 1606.5) кГц,

КВ – (3.95 ... 26.1) МГц,

УКВ–1 (65.8 ... 74.0) МГц и УКВ-2 (100.0 ...108.0) МГц.

Промежуточные частоты, МГц: 0.465 0.002; 10.7 0.1; 0.076 0.006; 1.84 0.008; 2.9 0.01; 24.975 0.1.