Расчет радиочастотной части радиовещательного транзисторного приемника длинных волн и УРЧ радиов

Балтийский Государственный технический университет им. Д.Ф.Устинова (“Военмех”)
Кафедра И4
Курсовая работа Расчет радиочастотной части радиовещательного транзисторного приемника длинных волн и УРЧ радиовещательного приемника
	Группа
	Студент
	Преподаватель	Соколов В.К.
Санкт-Петербург

Электрический расчет УРЧ радиовещательный приемников

УРЧ с автотрансформаторным включением контура

Исходные данные берем из эскизного расчета приемника:

Минимальная частота диапазона fmin = 200 кГц

Максимальная частота диапазона fmax = 400 кГц

Эквивалентная добротность контура Qэ = 12

Данные транзистора П423:

Y21 = 30 мСм; Rвх = 1,5 кОм; C12 = 5 пф; h21э = 30

Напряжение источника питания Ek = 10 В

Определяем коэффициент перекрытия по частоте

Kf = fmax/fmin = 400/200 = 2

Определяем коэффициент перекрытия по емкости

Cнmax = 280 пф

Cнmin = 9 пф

С0
= 40 пф

Спср = 20 пф

Так как Kc>Kf, то условие (26) выполняется

Определяем индуктивность контура

Для ДВ C0
= 40 пф

Определяем устойчивый коэффициент усиления

Определяем коэффициент включения контура в цепь базы транзистора следующего каскада (смесителя)

где Rвх = 1,5 кОм

Rэмах = 6.28 ∙ 0.4 ∙ 106
∙ 2360 ∙ 10-6
∙ 12 = 71∙103
Ом

Определяем коэффициент включения контура в цепь коллектора

Определяем резонансный коэффициент усиления на fmin

K0
min
= Pk ∙ Pб ∙ Y12 ∙ Rэmin = 0.12 ∙ 0.14 ∙ 10 ∙ 35 = 5.88

Rэ
min
= Rmin Qэ = 3.5 ∙ 103
Ом

Определяем резонансный коэффициент усиления на fmax

K0
max
= Pk ∙ Pб ∙ Y12 ∙ Rэmax = 0,12 ∙ 0,14 ∙ 10 ∙ 71 = 11,93

Так как K0
max
>Kуст,
то условие (2) выполняется

Определяем сопротивление резистора Rф

Rф = 0.1Eк / Iобщ = 280 Ом,

где Iобщ = Iко + Iбо + Iд = 3.6 мА

Iко = 3 мА

Iбо = Iко/h21
= 0,1 мА

Iд = 5 ∙ Iбо = 0.5 мА

Определяем конденсатор фильтра

Сф = 100/2πfmin
Rф = 0.28 мкФ

Определяем постоянное напряжение на делителе Rб1, Rб2

E`к
= Eк – Iобщ ∙ Rф = 9 В

Определяем сопротивление резистора в цепи эмиттера

Rэ = 0.1 E`к
/ (Iко + Iбо) = 290 Ом

Определяем емкость конденсатора в цепи эмиттера

Сэ =100 / 2πfmin
Rвх = 0.24 мкФ

Определяем емкость разделительного конденсатора

Сб = 20 / 2πfmin
Rвх = 0.008 мкФ

Определяем сопротивление резистора делителя

E/
к
= 9 В

Eбо = 0.23 В

ER
э
= 0.1 ∙ 9 = 0.9 В

Iд = 0.5 мА

Iбо = 0.1 мА

Определяем сопротивление резистора делителя

Rб2
= (Eбо + ER
э
) / Iд = 2.26 кОм

Сводная таблица результатов

Параметр	Величина параметра		Параметр	Величина параметра
	расчет	по стандарту		расчет	по стандарту
K Kc Cн min , пФ Lk , мкГ Kуст Pб Pк K0 min K0max	2 2,2 67 2360 12 0,14 0,12 5,88 11,9	- - - - - - - - -	Rф , Ом Сф , Ом Ек , В Rэ , Ом Сэ , мкФ Cб , пФ Rб1 , кОм Rб1 , кОм	280 0,28 9 290 0,24 6000 13,1 2,26	270 0,33 - 300 0,22 5800 13,0 2,2

Принципиальная электрическая схема УРЧ с автотрансформаторным включением контура

Выбор элементов.

резисторы МЛТ-0,125;

конденсаторы: КМ5 или КМ6.

Резисторы МЛТ-0,125

Конденсаторы КМ6

Электрический предварительный расчет радиочастотной части транзисторного приемника

Исходные данные:

Тип радиоприемника – транзисторный
Источник питания – батарея (с номинальным напряжением 9В)
Оконечное устройство – громкоговоритель
Номинальная выходная мощность 0.6 Вт при коэффициенте гармоник по напряжению УЗЧ не более 7%.
Чувствительность УЗЧ не хуже 0.25 В
Неравномерность частотной характеристики по напряжению УЗЧ не более 3.5 дБ в диапазоне частот 200-4000 Гц
Диапазон настройки приемника – ДВ
Поддиапазон частот настройки приемника, для которого необходимо выполнить расчет – 200-400 кГц
Тип антенны – наружная.
Чувствительность приемника ( в телефонном режиме при коэффициенте модуляции 30%, выходной мощности 50 мВт и отношении сигнала к собственным шумам не менее 20 дБ) при приеме на наружную открытую антенну не хуже 150 мкВ.
Полоса пропускания тракта ВЧ 8 кГц при неравномерности усиления в пределах полосы не более 6 дБ
Ослабление соседнего канала (т.е. канала, отстающего от полезного на ±10 кГц) не менее 38 дБ при полосе пропускания 8 кГц
Ослабления дополнительных каналов приема: зеркального канала – не менее 40 дБ, канала промежуточной частоты – не менее 30 дБ
Действие АРУ: при увеличении э.д.с. в антенне на 28 дБ, напряжение на выходе не должно изменяться более чем на 8 дБ

Выбор промежуточной частоты

В соответствии с требованиями к промежуточной частоте, а также ГОСТ 5651-64, выбираем промежуточную частоту fпр = 465 кГц

Выбор транзисторов тракта радио- и промежуточной частот

f0
max
= 400 кГц

f0
min
= 200 кГц

Из табл. 1.1 выбираем транзистор П423, который имеет наименьшую емкость ОС C12
= 5 пФ и высокую предельную частоту fs = 66 Мгц

=> ВЧ y-параметры транзистора П423

S|y12| = 25 мА/В

R11 = 1.5 кОм

С11 = 120 пФ

R22 = 120 кОм

С22 = 8 пФ

С12 (Ск) = 5 пФ

rб
/
= 80 Ом

Выбор параметров избирательной системы тракта радиочастоты

Исходные данные:

f0
max
= 400 кГц

f0
min
= 200 кГц

dзк = 40 дБ

dк.пр. = 30 дБ

fпр = 465 кГц

П = 8 кГц

Fв = 4 кГц

Определяем эквивалентную добротность контуров преселектора Qэ

Δfсопр
= 2кГц

Мк = 0.7

Выбираем величину эквивалентной добротности

Qэп > Qэ > Qэи

Qэ = 12

Определяем фактическую избирательность по зеркальному каналу

d зкфакт
= 41.58 > d зкзад
= 40 дБ

Определяем ослабление соседнего канала контурами преселектора

Определяем фактически вносимые частотные искажения Mk контурами преселектора:

Определяем ослабление канала промежуточной частоты контурами преселектора

Выбор избирательной системы тракта промежуточной частоты

fпр
= 465 кГц

dскзад
= 34 дБ

П = 8 кГц

Выбираем четырехзвенный ФСС, который при П=8 кГц дает ослабление соседнего канала 28 дБ

Определяем величину ослабления соседнего канала, приходящуюся на остальные каскады УПЧ

dск
/
= dскз
-dскФСС
– dскпр
= 4.06 дБ

Определяем ослабление соседнего канала каскадом УПЧ с одиночным резонансным контуром

Определяем ослабление соседнего канала каскадом УПЧ с двухконтурным фильтром

Определяем общее ослабление соседнего канала всеми контурами приемника

dскобщ
= 28+1.94+10.4 = 38.4 дБ

Условие dскобщ
> dскз
выполняется

Определение числа каскадов тракта радиочастоты и распределение усиления по каскадам

Выбираем тип детектора – диодный

Напряжение диодного детектора

Uвхд = Uвх(узч) / Кд
m = 0.25 / 0.15 = 1.67 В

Определяем общий коэффициент радиочастотной части приемника от антенны до входа детектора

Определяем общий коэффициент усиления тракта радиочастоты

Ктрч = 0.5 ∙ 10 ∙ 10 ∙ 1 ∙ 15 ∙ 15 = 11.2 ∙ 103

Выбор схемы АРУ

Исходные данные:

q = 28 дБ (25 раз) – изменение входного напряжения в антенне приемника

p = 8 дБ (2.51 раза) – изменение выходного напряжения приемника

Определяем требуемое изменение коэффициента усиления приемника под действием системы АРУ

Tп = q / p =25 / 2.51 = 10

Определяем необходимое число регулируемых каскадов УПЧ

NАРУ
= lgTп / lgVT1 = 0.5

Выбираем в качестве регулируемого каскада приемника апериодический каскад УПЧ

Список литературы

1. Методические указания по предварительному расчету радиочастотной части радиовещательного транзисторного приемника ДВ, СВ и КВ. –ЛРПТ, 1985.

2. Методические указания по электрическому расчету УРЧ радиовещательных приемников. –ЛРПТ, 1988.

3. Резисторы, справочник. М: Энергоиздат, 1981.

4. Справочник по электрическим конденсаторам. М: Радио и связь, 1983.