Приемник радиовещательный длинных волн

   
 
     2.2. Предварительный  расчет приемника  и выбор структурной  схемы 

     2.2.1. Выбор числа поддиапазонов. 

     Коэффициент диапазона Кд характеризуется отношением граничных частот диапазона или поддиапазона: 

            , (21) 

     где fСmax - максимальная частота сигнала, Гц;

     fCmin – минимальная частота сигнала, Гц,

     .

     . Kд = 450.2 ·103 / 150.1 ·103=3 

     Значение  Кд находится в пределах 1,2÷3. когда Кд>3, то диапазоны подразделяют на поддиапазоны. Так как Кд=3, то на поддиапазоны подразделять не надо. 
 

     2.2.2. Выбор параметров избирательной системы тракта сигнальной частоты. 

     Предварительно  число контуров n можно установить на основании ориентировочного значения Sез.к. которое может обеспечить один колебательный контур на промежуточной частоте fпр=465кГц.

     Так в диапазоне 150÷1600 кГц Sез.к. =25÷40 дБ. Поэтому для обеспечения заданной селективности по зеркальному каналу нам достаточно одного колебательного контура. 

     Добротность с учетом избирательности  по зеркальному каналу: 

            , (22) 

     где Sез.к – селективность по зеркальному каналу, раз;

     f0 – частота сигнала, f0=fCmax;

     fпр – промежуточная частота,

           

Лист

         
 
Изм. Лист докум. Подп. Дата
   
 
   

    Из  условия обеспечения полосы пропускания 2∆FТСЧ полоса пропускания ТСЧ превышает заданную полосу пропускания 2∆F: 

           , (23) 

где ∆F – максимальная частота модулирующих частот, Гц;

    ∆fсопр – допустимая неточность сопряжения настроек контуров, которую для длинных и средних волн выбирают в пределах 1÷5 кГц;

    ∆fГ – возможное отклонение частоты гетеродина, которое можно принять в пределах ( 0,5÷1)·10-3 f0, 

    

 

    Рассчитываем  добротность из условия  обеспечения полосы пропускания: 

           , (24) 

где МК – коэффициент частотных искажений;

    f0 – частота сигнала, Гц, f0=fСmin;

    2∆FТСЧ – полоса пропускания ТСЧ, Гц, 

    Коэффициент частотных искажений  контура для диапазона 150÷400 кГц выбирают в  пределах 0.6÷0.8: 

            

    Искомое значение находим  из условия          QЭП>QЭ>QЭН 
 
 

    20.17>QЭ>5.23 

    Выбираем  QЭ=7=QЭmax.

           

Лист

         
 
Изм. Лист докум. Подп. Дата
   
    Рассчитываем  эквивалентное затухание  контура на максимальной частоте: 

          dЭmax=1/QЭmax,    (25) 

где QЭmax – добротность контура на максимальной частоте, 

          dЭmax=1/7=0.14.  

    Рассчитываем  собственное затухание  контура: 

          d=1/0.8QК, (26) 

где QК – конструктивная добротность контура, 

          d=1/0.8·80=0.02.  

    Рассчитываем  эквивалентное затухание  контура на минимальной  частоте: 

                             ,                          (27)  

где fСmin – минимальная частота сигнала;

    fСmax – максимальная частота сигнала, 

    

. 

    Рассчитываем  значение эквивалентной  добротности на минимальной  частоте: 

                                              QЭmin=1/dЭmin,                                        (28) 

    QЭmin=1/0.06=16.67. 

    Вычисляем избирательность  тракта по соседнему  каналу SеТСЧ: 

           , (29)

           

Лист

         
 
Изм. Лист докум. Подп. Дата
   
 
где 2∆FТСЧ – полоса пропускания ТСЧ, Гц;

    fСmax – максимальная частота сигнала;

    QЭmax – добротность контура на максимальной частоте, 

    

. 

    Вычисляем вносимые частотные  искажения МТСЧ на заданной полосе пропускания приемника: 

           , (30) 

где fСmin – минимальная частота сигнала;

    QЭmin  - добротность на минимальной частоте, 

    

. 

    Вычисляем избирательность  тракта на промежуточной  частоте Sе.пр: 

           , (31) 

где QЭ – эквивалентная добротность контура;

    fпр – промежуточная частота, fпр=465 кГц;

    f0 – крайняя частота поддиапазона, 

    

.

     
           

Лист

         
 
Изм. Лист докум. Подп. Дата
   
 
    Если  полученное значение окажется меньше заданного, то во входной цепи необходимо предусмотреть  соответствующий  фильтр-пробку с индуктивностью:

                                                          

    Рисунок 1.

    Фильтр  пробка. 

           , (32) 

где fпр – промежуточная частота, кГц;

    Сф – емкость фильтра, задают в пределах 200÷600 пФ, 

    

.

            2.2.3. Распределение частотных искажений по частям и                          .  трактам приемника 

    Значение  допустимых частотных  искажений, заданных в технических  условиях, должно быть распределено по всем трактам приемника.

    Частотными  искажениями в низкочастотной части приемников задаются из расчета не более 3÷6 дБ.

    Коэффициент частотных искажений  высокочастотной  части МВЧ: 

          МВЧ(дБ)=М(дБ)-МНЧ(дБ), (33) 

где М – заданный коэффициент  частотных искажений, дБ;

    МНЧ – частотные искажения низкочастотной части, дБ; 

    Полученный  коэффициент МВЧ состоит из частотных искажений трактов сигнальной и промежуточной частот. 

    МВЧ(дБ)=10-5=5 дБ.

     
           

Лист

         
 
Изм. Лист докум. Подп. Дата
   
 
    Используя коэффициент частотных искажений МТСЧ (тракта сигнальной частоты), определенный в предыдущем пункте, получаем частотные искажения ТПЧ. 

           , или в  децибелах (34) 

     

, 

    где МВЧ – коэффициент частотных искажений высокочастотной части, дБ;

    МТСЧ – коэффициент частотных искажений тракта сигнальной частоты, дБ; 

    

, 

    

дД. 
 

    2.2.4. Выбор избирательной  системы тракта  промежуточной частоты. 

    Рассчитываем  расчетную избирательность 

           , (35) 

    где SеСК – значение избирательности 15÷20 % в относительных величинах;

    ТСЧ – избирательность тракта сигнальной частоты, 

    

.

     
           

Лист

         
 
Изм. Лист докум. Подп. Дата
   
 
     2.2.5. Определение  числа каскадов  тракта радиочастоты  радиоприемника и  распределение усиления  по каскадам. 

     Расчет  разброса параметров транзисторов: 

            , (36) 

     где Uвх – амплитуда напряжения на входе первого транзистора, 

            , (37) 

где Е – напряженность  поля в месте приема,

    min – минимальная действующая высота ферритовой антенны, hд=0.003÷0.01м;

    QЭmax – наименьшее значение эквивалентной добротности на максимальной частоте fmax;

    pвх – коэффициент включения входного контура в цепь транзистора первого каскада, 

     

, 

     

. 

     Ожидаемый коэффициент усиления тракта радиочастоты определяется коэффициентами усиления отдельных  его частей при  внутренней ферритовой антенне и при использовании структурной схемы, ТПЧ которой построен по принципу сосредоточенной избирательности: 

            , (38) 

     

. 

     2.2.6. Выбор и обоснование  схемы УЗЧ. 

     Схему выходного каскада  выбирают исходя из следующих соотношений:

     
           

Лист

         
 
Изм. Лист докум. Подп. Дата
   
 
    Рвых<0.2Вт, следовательно, будем  использовать двухтактную  схему в классе АВ на маломощных транзисторах. Выберем транзистор   МП20А. 

    Транзистор  выходного каскада  выбирают исходя из условий допускаемой (задаваемой в справочнике) мощности рассеивания на коллекторе РкmaxК 

           , (39) 

    где Р´выхвых / 2 – выходная мощность приходящаяся на один транзистор при двухтактной схеме;

    ηтр – КПД выходного трансформатора(0.7÷0.8);

    ξ – коэффициент  использования коллекторного  напряжения(0.8÷0.95), 

    

. 

    Определяем  коэффициент усиления мощности УЗЧ 

           , (40) 

где Pвх – мощность сигнала ЗЧ, потребляемая входной цепью УЗЧ, Вт, 

    

.

    Рассчитываем  коэффициент усиления мощности и число  каскадов предварительного усиления: 

           , (41) 

    где Крвых – коэффициент усиления по мощности выходного каскада(30÷100),

    

.

           

Лист

         
 
Изм. Лист докум. Подп. Дата
   
    Полученное  значение Крпред позволяет ориентировочно определить число каскадов и пологая, что один каскад в схеме с ОЭ обеспечивает коэффициент усиления мощности не менее 30÷100.Нам достаточно два каскада предварительного усиления. 

    На  основании расчета  составляем структурную  схему: 
 

       1         2         3           4         5          6         7          8         9          10      11

                        

             

       1 – Входная цепь; 

       2 – Фильтр пробка; 

       3 – Преобразователь  частоты; 

       4 – Амплитудный  преобразователь  частоты; 

      5 – Первый одноконтурный  широкополосный преобразователь  частоты; 

      6 – Второй одноконтурный широкополосный преобразователь частоты; 

       7 – Детектор; 

       8 – Первый каскад  предварительного  усиления частоты; 

       9 – Второй каскад  предварительного  усиления частоты; 

       10 – Оконечный каскад; 

       11 – Воспроизводящее  устройство. 

     Рисунок 2. Структурная схема приемника.

           

Лист

         
 
Изм. Лист докум. Подп. Дата
Приемник радиовещательный длинных волн