Приемник УКВ стереофонических сигналов

                                            Квч тр = * Кзап                                            (24)

где Um вх дет – требуемая амплитуда напряжения на входе детектора;

ЕА min – чувствительность приемника;

Кзап – коэффициент запаса, берется равным 1,5-2.

                                            Квч тр =  * 1,2 =60000                                                  

       Полученное  значение соответствует такому  усилению ВЧ части приемника, которое соответствует заданной чувствительности приемника из технического задания.

       Произведем расчет реального коэффициента усиления спроектированного приемника по формуле(25):

                                             Креал = Квх ц * Курч * Кимс * Кф                                (25)   

где Квх. ц – коэффициент передачи контура входной цепи;

Курч – коэффициент передачи УРЧ;

 Кимс – коэффициент усиления по напряжению ИМС, используемых в высокочастотной части приемника;

Кф – коэффициент передачи ПКФ.

                                              Креал =5,08 * 1 * 17 * 103 * 0,25 = 14875        

       Поскольку  Креал > Квч тр, можно сделать вывод, что УРЧ в схеме данного приемника не требуется.

 

2.4 Обоснование выбора автоматической регулировки усиления

       Определяем необходимое число регулируемых каскадов:

                                                       nр =                                                  (28)

где Гтр -  требуемая глубина регулировки;

 ГI (дБ) – реальная глубина регулировки одним каскадом приемника, принимается ≈20 дБ

                                                    nр = 2                                                                              

2.5 Составление  и описание функциональной схемы  приемника

Функциональная схема разрабатываемого радиоприемного устройства представлена на рисунке 10 .

Сигнал с антенны поступает на входную цепь. Входная цепь ,резонансный контур, то есть обладает избирательностью. Основная задача входной цепи-

 

подавление зеркального канала и ослабление соседнего канала. Ручкой настройки частоты регулируется частота на входной цепи.

     Ослабленный  сигнал с входной цепи поступает  на УРЧ, транзисторный усилитель  радиочастоты, обеспечивающий необходимое усиления в данном приёмники.

     С УРЧ сигнал поступает на 2-ой УРЧ который находится в ИМС КР174ХА34АМ. В состав ИМС входит блоки: (смеситель, ГУН, Активный Фильтр ПЧ, Усилитель НЧ, Частотный Детектор, Усилитель Ограничитель).

     Обеспечения избирательности по соседнему каналу в данной ИМС обеспечивается с помощью активных фильтров.

     Сигнал с  выхода смесителя поступает на  усилитель ограничитель и частотный  дискриминатор, в котором выделяется  НЧ звуковой сигнал который  усиливается в предварительном  усилители с выхода которого сигнал поступает на вход ИМС К174ХА51 выполняющая функцию стереодекодера.

     В этом блоки  разделения комплексного стереофонического  сигнала на левый и правый  канал.

                            Рисунок 10-Функциональная схема  приёмника.                       

 

2.6 Составление  и описание принципиальной схемы приемника

    Принципиальная схема разрабатываемого радиоприемного устройства представлена на рисунке 11 .

   Сигнал с антенны с контакта 1 через С1 ослабляет влияния антенны на контур входной цепи приёмника состаящию из катушки  L1,C3,VD1. Настройка на выбранную станцию с помощью электронной настройки. Для этого на варикап подаётся напряжения с переменного резистора R2 на который поступает напряжения +3В. Регулируемое напряжения с  R2 через фильтр  R1,C2 который защищает цепь управляющего напряжения от радиочастотного сигнала, подаётся на варикап  VD1, при этом изменяется его  ёмкость, следовательно частота настройки приёмника.

    Выбранный радиосигнал  через разделительный конденсатор   C8, поступает на УРЧ выполненный на биполярном транзисторе VT1 по схеме с общим эмиттерам. Усиленный радиосигнал через конденсатор C6 поступает на вход 12 ИМС К174ХА34АМ (которая выполняет функции: радиоприёмного устройства для приёма и обработки сигналов с ЧМ и предварительного усиления демодулированных  сигналов низкой частоты. Обеспечивает приём стереосигналов и позволяет создать совместно с ИМС К174ХА51 миниатюрный стереофонический радиоприёмник с низким напряжениям питания. ИМС работает на низкой  fпр 70 кГц и система

частотной синхронизации обеспечивают  малые нелинейные искажения.

     С вывода 12 поступает на уселитель ВЧ, потом  он подаётся на смеситель к  выводам 7,8,12,13 подключаются конденсаторы активных фильтров(C21,C14,C6,C10).

     К 5 выводу ИМС  подключон контур из гетеродина  состоящий из 

L2,C19,VD3, настройка контура осуществляется с помащью VD3, на который подаётся напрежения настройки через C30,R13. К выводам 1,2 подключаются фильтры нижних частот C12,C13.

     Сигнал звукавой частоты с вывода 14 поступает на вывод16 ИМС К174ХА51.

     Она обеспечивает  декодирования комплексного стереосигнала  с полярной модуляцией (несущей 31,25  кГц) в диопазоне УКВ, и реализует  схему декодирования по методу  с временным разделением (переключением ) каналов.  

    Элементы С18,R11 задают частату свободных колебаний ГУН ФАПЧ, подстраиваемую с помощью  R12 при контроле частоты 62,5/76 кГц±2% на вывод 7ИМС. При худшей точности принимаемых компонентов рекомендуется выполнять резистор R11 в виде последовательного соеденения постоянногорезистора. Конденсатор C19 уменьщает влияния помех на стабильностьчастоты и фазовые искажения и может быть исключён из схемы без заметного влияния навходные параметры.

    Цепь R6, R7, С14 задаёт постоянную времени компесации низкочастотных предыскажений в разностном канале в системе с полярной модуляцией. При большой погрешнсти tнч ухудшается разделение каналов в режиме полярной модуляции на частотахниже 1кГц.

    Цепи R5, С4, R10, С17 служат для копенсации высокачастотных предыскажений сигнала. При подключении к выходу стереодекодера последующих узлов звукового тракта следует учитывать влияние их входного сопротивления и при необходимости увеличивать значения резисторов  R5, R10.

    Конденсатор С23 задаёт временной интервал в  течение которого поочерёдно  проверяется присутствие сигнала в первой или второй системе декодирования. Принудительное задание системы декодирования осуществляется соеденением  вывода 8ИМС с землёй для полярной модуляции.

   Сигналы Правого и Левого каналов с выводов 9и10 поступают на 4 и 5 кантакты платы.

 

 

                 Рисунок 11-Принципиальная схема  радиоприёмника.

 

 

3 Электрический расчет

3.1 Электрический расчет контура входной цепи с электронной настройкой

      Эквивалентные параметры антенны

Lа=100 мкГн

Cа=100 пФ

Rа=100 Ом

P = 1,2

      Определяем полную минимальную емкость контура (с учетом всех вносимых емкостей) по формуле(29):

                                                    С’Вмин = СВmin + Со                                       (29)

где СВmin – минимальная емкость варикапа;

Со – паразитная емкость

                                                    С’Вмин=168 + 15 = 183 пФ                                               

      Определяем индуктивность контура по формуле(30):

                                           Lк =                                                       (30)

где - полная минимальная емкость контура

                                    Lк = = 0,02 мкГн                                                           

       Определяем емкость связи контура входной цепи c антенной по формуле(31):

                                            Ссв = * *                                           (31)

 

где Qэ – эквивалентная добротность контура

р – коэффициент разброса параметров

                                             Ссв = * * 183 = 11 пФ                                     

      Определяем эквивалентную емкость связи по формуле(31):

                                              С’св=Ссв∙Са/(Ссв+Са)                                                (32)

где Ссв – емкость связи контура входной цепи c антенной;

Са – емкость антенны

                                                С’св = 11*100/(11 + 100) = 9,90 пФ                            

       Определяем резистор фильтра Rф по формуле (33):      

                                            Rф  = (5..10) ∙ Rэmax                                                  (33)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

где   Rэmax –резистор, который рассчитывается по формуле (34):                                            

                                           Rэmax = 2πfmaxLкQэкв                                                                       (34)

                                           Rэmax = 6,28 * 74 * 0,02 * 95,6 = 888,5 Ом                                 

                                          Rф = 8 * 929,4 = 7435 Ом = 7,4 кОм       

Определяем емкость фильтра Сф по формуле(35):                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     Сф=(50…100)/(fmax·Rф)(35)

где fmax – максимальная частота принимаемого сигнала;                                               Rф – резистор фильтра                                                                                                                                                                                                              Сф = 70/(74 * 106 * 7,4 * 103) = = 12,7 пФ                                         Выбираем по ГОСТу Сф = 13 пФ

Определяем коэффициент передачи контура входной цепи формуле(36):                                                                                                                                                                                                                                                   Квх.ц.=C’св./(С’cв+С’вmax)*Qэ    (36)                                                                                 где С’вmax – полная максимальная емкость контура, которая рассчитывается по формуле (37):

                                                     С’вmax =Cвmax+Co                                              (37)

                                                 С’вmax = 252 + 15 = 267 пФ                                                                

                                             Квх.ц. = 9,90/(9,90 + 267) * 100 = 3,57                        

       Определяем коэффициент передачи контура входной цепи на fmax по формуле(38):

                                                    Квх ц =C’св/(С’cв+С’вmin) * Qэ                             (38)

                                                Квх ц = 9.90/(9,90 + 183) *30,5 = 1,56                     

 

3.2 Расчет и построение резонансной характеристики входной цепи приёмника

      Обобщенная расстройка контура

                                          X = * Qэ                                                                                       (39)

где Δf – расстройка по соседнему каналу;

Qэ – эквивалентная добротность контура

 

                                          X = * 30,5 = 0,10                                                         

      Относительное ослабление зеркального канала определяем по формуле (40):