Переносное радиовещательное радиоприемное устройство 0 группы сложности

• Изменение уровня сигнала на входе – ≤6 дБ;

• Изменение уровня сигнала на выходе – ≤56 дБ.

9. Диапазон воспроизводимых частот всего АМ тракта по звуковому давлению при неравномерности 14 дБ в диапазоне СВ и 18 дБ в диапазоне ДВ – не хуже 200 – 3500 Гц.

10. Коэффициент гармоник АМ тракта по электрическому напряжению, на частотах модуляции свыше 400 Гц – не более 2 %.
11. Выходная мощность тракта УНЧ, при питании от автономного источника постоянного тока – не менее 1 Вт.
12. Диапазон воспроизводимых частот тракта УНЧ по электрическому напряжению на уровне 3 дБ – не хуже 40 – 16000 Гц.
13. Коэффициент гармоник тракта УНЧ по электрическому напряжению на частоте 1 кГц – не менее 0,5%.
14. Напряжение питания – 9 В +10(-30)%.
15. В трактах ЧМ должны быть обеспечены следующие потребительские удобства:
• Розетки для подключения внешней антенны и магнитофона на запись;
• Встроенная антенна;
• Индикатор наличия стереопередачи в стереофонических устройствах;
• Индикатор настройки;
• Бесшумная настройка
• Автоматическая настройка моно-стерео (отключаемая);
16. В трактах АМ должны быть обеспечены следующие потребительские удобства:
• Розетки для подключения внешней антенны и магнитофона на запись;
• Встроенная антенна;
• Регулятор полосы пропускания по промежуточной полосе;
• Индикатор настройки и уровня поля;
17. В трактах УНЧ должны быть обеспечены следующие потребительские удобства:
• Розетки для подключения внешних источников программ (“УНЧ – универсальный вход”);
• Розетки для подключения телефона;
• Регулятор тембра по низким частотам;
• Регулировка тембра по высоким частотам.
18. Свойства общего назначения должны быть обеспечены следующие потребительские удобства:
• Подсветка шкалы;
• Индикатор включения;
• Встроенный блок питания;
• Указатели рабочего положения регуляторов;
• Указатель рабочего положения регулятора.

 

19.   Нормы на параметры выхода для подключения внешних источников программ (“УНЧ – выход универсальный”):
• Выходное сопротивление – не менее 470 кОм;
• Минимальная э.д.с. источника сигнала – не менее 0,2 В.
20. Номинальное сопротивление нагрузки усилителя мощности звуковой частоты – 8 Ом.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Выбор и  обоснование структурной схемы

 

         Структурная схема  супергетеродинного приемника показана на рисунке 1.1. Основное усиление и частотную избирательность приемника обеспечивает усилитель промежуточной частоты (УСПЧ). Напряжение с промежуточной частотой образуется в одном из первых каскадов супергетеродинного приемника – в преобразователе частоты (ПЧ).

         Отличительной особенностью супергетеродинного приемника является то, что независимо от частоты принимаемого сигнала промежуточная частота фиксирована и величину её выбирают так, чтобы обеспечить требуемые усиление и избирательность. Таким образом, супергетеродинный приемник представляет своего рода комбинацию из преобразовательного каскада и приёмника прямого усиления, работающего на фиксированной частоте. Роль такого приёмника выполняет УПЧ и последующие за ним каскады. 

       
 
 
 
 
 
 
 

     А – антенна;

     ВЦ  – входная цепь;

     УРС – Усилитель радио частоты;

     СМ  – смеситель;

     Г – гетеродин;

     УСПЧ  – усилитель промежуточной частоты;

     АРУ – автоматическая регулировка усиления;

     Д – детектор;

     УСЗЧ  – усилитель сигналов звуковой частоты;

     ОУ  – оконечное устройство (динамик). 

Рисунок 1.1 

        Преобразовательный  каскад состоит из двух устройств: смесителя (СМ) и гетеродина (Г), представляющего собой маломощный генератор. Сигнал основной частоты fс преобразуется в колебания промежуточной частоты fп при одновременном воздействии сигнала и гетеродинного напряжения на смеситель. Выбор типа смесителя определяется конкретными требованиями к приёмнику, а также во многом зависит от частотного диапазона,  в котором должен работать приёмник. 

         По отношению к  сигналу, ввиду малости его амплитуды, смеситель можно рассматривать  как линейное устройство, параметр которого изменяются во времени с частотой под воздействием гетеродинного напряжения. В выходной цепи смесителя образуется множество колебаний с комбинационными частотами типа  

                                          fп  = (mfc + nfг),                                                 (1.1) 

где m = 1,2,3, ..., n = 1,2,3, ... .

        Одно из этих колебаний  используется в качестве напряжения промежуточной частоты и выделяется на нагрузки смесителя, представляющей резонансную систему, настроенную  на выбранное значение промежуточной частоты. Требуемое значение fп может быть обеспечено соответствующим выбором fг, m, n и знака в правой части (1).

        Как правило, промежуточную  частоту стремятся сделать меньше частоты сигнала. Очевидно, что этого  можно достичь, если в качестве промежуточной частоты выбрать из (1) одну из резонансных комбинаций 

                                         fп  = ( mfc – nfг ).                                                    (1.2)    

         В цепи смесителя  интенсивность высших гармоник сигнала весьма мала. Поэтому для сохранения высокого усиления приемника преобразование всегда производится на первой гармонике сигнала (m = 1).

         Наиболее распространенный случай, при котором преобразование осуществляется при m = n = 1: 

                                          fп  = ( fc – fг ).                                                         (1.3) 

         В диапазонных приёмниках для поддержания промежуточной  частоты постоянной при перестройке  сигнальных контуров необходимо также  перестраивать контурную систему  гетеродина. Обычно эта перестройка осуществляется одной ручкой управления.

         Обладая большими принципиальными достоинствами, супергетеродинные приемники не лишены некоторых недостатков. В первую очередь наличие паразитных каналов приёма. Основной паразитный канал приёма носит название зеркального или канала симметричной  станции. Частота зеркального канала fзк отличается от частоты сигнала fс на удвоенное значение промежуточной частоты. Таким образом супергетеродинный приемник оказывается настроенным на две частоты: fс и fзк, симметрично расположенные относительно частоты гетеродина. Ослабление помех, действующих на частоте fзк, возможно только с помощью избирательных систем, включённых до преобразователя, т.е. сигнальных контуров входной цепи и УРЧ. Степень подавления помех, действующих на частоте fзк, можно повысить, увеличив промежуточную частоту. Однако при этом надо иметь ввиду, что увеличение fп может привести к недопустимому расширению полосы пропускания УПЧ и снижению избирательности по соседнему каналу.  

         Другой недостаток  супергетеродинных приемников состоит в возможности возникновения так называемых комбинационных свистов. Это связано с тем, что помимо основной разностной комбинации fп = fг – fс существуют и другие, вида f`п = mfc – nfг, такие, что разность |fп – f`п| весьма мала. Эти колебания взаимодействуя в тракте УПЧ, образуют биения с разностной частотой, которые далее детектируются и прослушиваются на выходе приёмника в виде свиста. Основной мерой для подавления этого эффекта является снижение уровня гармонических составляющих гетеродинного напряжения и сигнала выбором соответствующего режима работы смесителя.

         Следует отметить, что  гетеродин, как маломощный передатчик, может создавать помехи для близко расположенных радиоприемных устройств. Этот недостаток устраним применением экранировки и развязывающих цепей.

         Характеризуя достоинства  супергетеродинного приемника, можно утвердить, что этот тип приёмника является единственным, который способен обеспечить высокие усиление и избирательность во всех радиочастотных диапазонах.                                                        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Предварительное  проектирование АМ  тракта 

радиовещательного приемника 

2.1 Определение ширины пропускания высокочастотного тракта 

   Полоса  пропускания высокочастотного тракта:

                                 

(кГц);                                          (2.1.1) 

   где – верхняя частота диапазона воспроизводимых частот по звуковому давлению при неравномерности не более 14 дБ, в диапазоне СВ и 18 дБ, в диапазоне ДВ. 

2.2 Выбор транзистора  и режимов их  работы 

   Выбираем  транзисторы КТ399А и КТ315Г, их параметры  приведены в таблице 2.2.1. 

   Зададимся током коллектора 1 мА.

Таблица 2.2.1

Параметры транзисторов КТ399А и КТ315Г

 

2.2.1. Расчет транзистора  КТ399А 

    Статический коэффициент усиления тока базы:

                                            

;                            (2.2.1.1)

    Определяем  коэффициенты:

                                               

;                       (2.2.1.2)

                                                 

;                  (2.2.1.3)

                             

.                       (2.2.1.4)