- •Содержание
- •Введение
- •1. Принципы построения радиоприемных устройств, сигналов с амплитудной модуляцией.
- •1.1. Особенности сигналов с амплитудной модуляцией.
- •1.2. Помехи радиоприему.
- •1.2.1. Непреднамеренные помехи.
- •1.2.2. Естественные помехи.
- •1.2.3. Сравнительный анализ.
- •1.3. Принципы построения радиоприемных устройств.
- •1.3.1 Структурная схема
- •1.3.2. Помехоустойчивость рПрУ.
- •1.3.3. Искажения сигнала с ам.
- •1.3.4 Тенденции совершенствования радиоприемных устройств.
- •2. Разработка технического задания.
- •3. Разработка структурной и функциональной схем приемника и выбор элементной базы.
- •3.1 Обоснование выбора структурной схемы.
- •3.2 Проверка разделения диапазона рабочих частот на поддиапазоны.
- •3.3 Предварительный расчет полосы пропускания приемника.
- •3.4. Расчет коэффициента шума проектируемого приемника.
- •3.5. Выбор промежуточной частоты и устройств частотной селекции для преселектора и тракта промежуточной частоты.
- •3.6 Предварительный выбор элементной базы.
- •3.7 Выбор типа и режима работы детектора.
- •3.8 Определение коэффициента передачи преселектора и преобразователя частоты.
- •3.9 Определение необходимого числа каскадов упч:
- •3.10. Расчет числа регулируемых каскадов и фильтра системы ару.
- •3.11. Определение требований к тракту усиления низкой частоты
- •3.12. Устройство цифровой индикации частоты (цич).
- •4. Разработка схемы электрической принципиальной радиоприемного устройства.
- •4.1. Разработка входной цепи.
- •4.2. Разработка фильтра пч.
- •4.3. Разработка усилителя низкой частоты.
- •5. Результирующие характеристики радиоприемного устройства.
- •5.1. Зависимость чувствительности от частоты настройки.
- •5.3.1. Амплитудная характеристика приемника с включенной
- •Измерение многосигнальной избирательности.
- •Измерение многосигнальной избирательности
- •6.2. Измерение чувствительности.
- •6.3. Измерение отношения сигнал/шум при приеме сигналов с ам
- •Заключение
- •Литература
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в.
- •Приложение г
3.6 Предварительный выбор элементной базы.
По техническому заданию к приемному устройству предъявляются достаточно высокие требования: динамический диапазон, чувствительность, интервал рабочих температур и напряжения питания, коэффициент гармоник и т.д. На сегодняшний день существуют достаточно большое количество ИМС с помощью которых возможно реализовать приемное устройство. Но не так много интегральных микросхем выполненные на одном кристалле. Параметры некоторых ИМС приведены в таблице 3.6.1. Из этой таблицы выбраны следующие микросхемы, из соображений их универсальности:
Таблица 3.6.1
ИМС, Ф. изг. |
Диапазон напряжения питания, В |
Общий коэффициент гармоник H, % |
Чувстви-тельность, мкВ |
Диапазон рабочих температур, ˚С |
LA1130, Sanyo
|
7.5 – 14 |
При UВХ=1мв H=0.5 при UВХ=500мв H=1 |
1.5 |
-20÷+70 |
TDA1072A, Telefunken |
7,5 – 18 |
При UВХ=1мв H=0.5 при UВХ=500мв H=3 |
1.5 |
-30÷+80 |
TEA5551T, Philips |
1.8 – 4.5 |
при UВХ=10мв H=0.5 |
1.5 |
-25÷+60 |
Как видно из таблицы 3.6.1 ИМС, TDA1072A выдерживают требования предъявленные в ТЗ. Но следует также учитывать такой параметр, как качество исполнения документации самой микросхемы. У ИМС TDA1072A описаны все параметры для выполнения данной работы.
Параметры данной интегральной микросхемы приведены в ПРИЛОЖЕНИИ A.
3.7 Выбор типа и режима работы детектора.
В интегральной микросхеме TDA1072A применяется двухтактный детектор амплитудно-модулированных сигналов, в котором диоды работают поочередно.
При работе детектора на относительно низкой несущей частоте с широкой полосой модулирующих частот возникают трудности разделения спектров сигнала и частот модуляции (условия 3.7.1.; 3.7.2.).
Условие фильтрации высокочастотного напряжения:
(3.7.1.)
Условие отсутствия частотных искажений:
(3.7.2.)
Фильтрация высокочастотных составляющих в двухтактных детекторах улучшается за счет того, что частота пульсации удваивается, а нечетные гармоники токов fVD1 и fVD2 компенсируются. В результате последовательного включения диодов входное сопротивление детектора в 4 раза выше, чем в однотактном диоде. Двухтактные диоды более точно воспроизводят огибающую сигнала.
Рис. 3.7.1 Схема двухтактного амплитудного детектора.
3.8 Определение коэффициента передачи преселектора и преобразователя частоты.
Коэффициент усиления линейного тракта K0Л, при известном сигнале в антенне EA или напряженности поля сигнала Е у приемной антенны c действующей высотой hД, определяется по следующей формуле:
(3.8.1)
где UП – амплитуда сигнала на выходе УПЧ приемника, для АМ приемников выбирается UП=0.05 В.
Коэффициент усиления преселектора определяется как:
(3.8.2)
где NПЧ и NУРЧ – коэффициенты шума преобразователя частоты и усилителя радиочастоты.
Коэффициент усиления преселектора можно определить по следующей формуле:
(3.8.3)
,
где КВЦ – коэффициент передачи входной цепи,
КУРЧ – коэффициент усиления УРЧ.
Согласно [4, стр. 30] КВЦ определятся как:
(3.8.4)
где - эквивалентное затухание контуров преселектора, равное 0.02,
= 0.01 для одноконтурной входной цепи
Таким образом:
Коэффициенты шума ПЧ и УРЧ составляют не более 5 дБ, а произведение КПЧ·КУРЧ =30дБ =1000. Найдем коэффициент преселектора по 3.8.3:
.
Отсюда КПР и КВЦ подставляя в 3.7.4 найдем КУРЧ:
.
Из произведения КУРЧ·КПЧ = 1000 найдем KПЧ:
.