КУРСОВОЙ var7

21
Введение. Важнейшим функциональным элементом радиотехнических систем является радиоприемное устройство, способное воспринимать слабые радиосигналы и преобразовывать их к виду, обеспечивающему использование содержащейся в них информации. В состав радиоприемного устройства входят собственно радиоприемник, антенна и оконечное устройство. Появившиеся в последнее время интегральные микросхемы и фильтры, по сути, представляют собой элементную базу функциональной электроники. Разработка радиоприемных устройств, выполненных на их основе, отличается от традиционного проектирования смещением акцентов в сторону системных вопросов. При этом радиоприемное устройство рассматривают как совокупность узлов, решающих задачи: частотной селекции, усиления и демодуляции полезного сигнала, а также подавления помех.

Upload: alla-khalipskaya

Post on 26-Aug-2014

157 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: КУРСОВОЙ VAR7

Введение.

Важнейшим функциональным элементом радиотехнических систем является

радиоприемное устройство, способное воспринимать слабые радиосигналы и

преобразовывать их к виду, обеспечивающему использование содержащейся в них

информации. В состав радиоприемного устройства входят собственно

радиоприемник, антенна и оконечное устройство.

Появившиеся в последнее время интегральные микросхемы и фильтры, по сути,

представляют собой элементную базу функциональной электроники. Разработка

радиоприемных устройств, выполненных на их основе, отличается от

традиционного проектирования смещением акцентов в сторону системных

вопросов. При этом радиоприемное устройство рассматривают как совокупность

узлов, решающих задачи: частотной селекции, усиления и демодуляции полезного

сигнала, а также подавления помех.

Page 2: КУРСОВОЙ VAR7

Задание на курсовую работу.

1 Синтез структурной схемы РПУ1.1 Решение задачи частотной селекции. Выбор количества преобразований, значений промежуточных частот, структуры и параметров частотно-селективных цепей преселектора и УПЧ.1.2 Решение задачи усиления сигнала. Распределение усиления между отдельными каскадами.

2 Расчет принципиальной электрической схемы РПУ 2.1 Цепи частотной селекции и межкаскадного согласования. 2.2 Селективные усилители. 2.3 Смесители. 2.4 Детекторы. 2.5 Система автоматической регулировки усиления.

1. Диапазон частот 20 24 МГц2. Чувствительность 3 мкВ3. Входное сопротивление 100 Ом4. Вид модуляции АМ5. Параметры модулирующего сигнала 0,23,6 кГц m =0,66. Селективность по зеркальному каналу 75 дБ7. Селективность по соседнему каналу 65(17 кГц) дБ

8.Селективность по каналу прямого прохождения 80 дБ9. Уровень выходного сигнала 0,1 В на 4 Ом10. Отношение сигнал/шум 17 дБ11. Относительная нестабильность частоты передатчика12. Изменение выходного сигнала на 3 дБ при изменении входного на 62 дБ13. Питание 220 В, 50 Гц

Page 3: КУРСОВОЙ VAR7

1. Синтез структурной схемы РПУ

Приемное устройство должно решать задачи:- частотной селекции полезных сигналов;- усиления сигналов до уровня, необходимого для нормального осуществления

их демодуляции или реализации иного способа извлечения полезной информации, а также последетекторного усиления сигналов до уровня, отвечающего требованиям потребителя;

- демодуляции принимаемого сигнала или реализации иного способа извлечения информации;

- подавления помех.

Для синтеза структурной схемы РПУ необходимо рассчитать недостающие параметры.

1.1Определение необходимой полосы пропускания приемника.

Зная тип модуляции (АМ) и максимальную частоту модулирующего сигнала, можно определить полосу полезного сигнала:

Еще одним важным параметром, влияющим на полосу пропускания приемника, будет нестабильность частоты приемника и передатчика.

Примем нестабильность частоты приемника равной .Рассчитаем полную полосу пропускания приемного устройства:

, где - среднеквадратическое значение случайных отклонений рабочей частоты передатчика и частоты настройки приемника.

1.2 Расчет допустимого коэффициента шума.

Существенным фактором, определяющим порядок или, если угодно, идеологию расчета радиочастотной части приемника, является максимально допустимое значение коэффициента шума РПУ:

, где:

- – чувствительность приемника;

- k – постоянная Больцмана;- – эффективная полоса пропускания приемника.

Так как рассчитанное > 20…30, то особых мер по снижению коэффициента шума, как правило, принимать не следует (если не допускать грубых ошибок, то они обеспечиваются автоматически), чувствительность приемника определяется его усилением, а его проектирование может вестись без анализа и учета шумовых свойств отдельных каскадов.

1.3 Выбор количества преобразований, значений промежуточных частот.

Page 4: КУРСОВОЙ VAR7

Количество преобразований частоты, значения промежуточных частот (ПЧ), а также структура, параметры и сложность преселектора взаимосвязаны. Однократное преобразование частоты позволяет сократить число побочных каналов приема, но при высокой рабочей частоте приводит к усложнению приемника. Значение ПЧ во многом определяет требуемую селективность по соседнему каналу, а также сложность реализации преселектора и УПЧ.Очевидно, что в качестве требований, которыми следует руководствоваться при выборе числа преобразований, значений ПЧ, структуры и параметров преселектора, логично использовать сочетание следующих факторов.

1 Количество преобразований должно быть минимальным.2 Промежуточная частота должна иметь как можно меньшее значение. При

этом ее желательно выбирать из ряда стандартных частот. Это позволит обеспечить селекцию по соседнему каналу с помощью стандартного фильтра основной частотной селекции.

3 Преселектор должен иметь как можно меньшее число частотно-селективных цепей. Это позволит упростить его реализацию, перестройку по частоте, а также снизить коэффициент шума.

Так как рабочая частота разрабатываемого РПУ относительно небольшая, то применим однократное преобразование частоты.

Для выбора ПЧ воспользуемся методикой, предложенной в [3 стр. 11].Произведем расчет для двух значений промежуточной частоты: 0,465 кГц и 10,7

МГц.Из таблицы 2 [3 стр. 11] выберем значение добротности ненагруженного

контура Qo = 200, а значение эквивалентной добротности примем Qэ = 80.Зеркальные каналы будем рассчитывать на максимальной рабочей частоте,

так как на более высокой частоте сложнее обеспечить заданное значение подавления зеркального канала.

Таблица 1 – Частоты зеркальных каналов и каналов прямого прохождения для различных значений ПЧ.

fПЧ,МГц

fзк (fс > fг),МГц

fзк (fс < fг),МГц

fпр МГц

0,465 23,07 -6,2 24,93 5,962 0,465 -4209,00310,7 2,6 -729,79 45,4 109,043 10,7 -143,773

, где МГц

;

Селективность по зеркальному каналу, обеспечиваемая одиночным контуром:

Селективность по зеркальному каналу, обеспечиваемая двухконтурной системой при критической связи:

Таблица 2 – Значения селективности по зеркальному каналу и каналу прямого прохождения для разных ПЧ

Page 5: КУРСОВОЙ VAR7

fПЧ,МГц

0,465(fзк) 0,465(fзк) 10,7(fзк) 10,7(fзк) 0,465(fпр) 10,7(fпр)fс > fг fс < fг fс > fг fс < fг

Одиночный контур 15,959 15,638 57,264 40,752 72,484 43,154Два одиночных

контура 31,919 31,276 114,528 81,505 144,967 86,307

Пара связанных контуров 25,687 25,028 108,507 75,483 138,947 80,286

Одиночный контур и пара связанных

контуров41,647 40,666 165,771 116,236 211,43 123,44

Две пары связанных контуров

51,374 50,057 217,015 150,966 277,893 160,573

Выберем значение ПЧ 10,7 МГц (для fс > fг) исходя из следующих соображений:- нужно обеспечить заданную избирательность по зеркальному каналу как

можно меньшим количеством контуров во входной цепи, так как это уменьшит сложности, возникающие при перестройке частотно-селективных цепей.

- для усиления сигнала ПЧ можно применять ИМС, предназначенные для усиления сигналов телевизионного изображения, работающие на частотах до 38 МГц и имеющие широкую полосу пропускания и малый уровень изменения АЧХ в заданной полосе частот.

- применение одиночных контуров, делает приемник проще в настройке, а также с экономической точки зрения дешевле.

1.4 Выбор селективных систем преселектора и трактов промежуточной частоты.

Согласно пункту 1.3 селективность по зеркальному каналу обеспечит два одиночных контура. Один одиночный контур ставится на входе (ставя только один контур на входе, получаем больший коэффициент передачи, чем при двух, и меньший уровень шумов, которые необходимо уменьшать) и один одиночный контур после УРЧ. Перестройку одиночных контуров можно осуществлять с помощью варикапов.

Необходимо определиться с перестраиваемым элементом. Для этого, пользуясь [6], определим коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот, а затем через него, определим коэффициент перекрытия по емкости, из которого и следует выбор варикапа.

Коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот:

Коэффициент перекрытия по емкости, находится из соотношения:, а ,

из таблицы в [6], находим наиболее подходящий варикап КВ132 со своими данными:Общая емкость 50 пФКоэффициент перекрытия по емкости 4Напряжение управления 1…10, ВДобротность 100

Page 6: КУРСОВОЙ VAR7

Селективность по соседнему каналу обеспечим, применив стандартный фильтр основной частотной селекции ПФ2П-436 со следующими параметрами:

Rвх = Rвых = 3600 Ом; рабочая частота 10,7 Мгц; полоса пропускания 15 кГц по уровню 3 дБ с затуханием в полосе 5 дБ; Кп(80 дБ) = 2,7.

Найдем полосу пропускания по уровню 80 дБ:

Соседний канал находится на расстоянии 17кГц. Фильтр ПФ2П-436 обеспечивает подавление 80 дБ при расстройке на 20,25 кГц от рабочей частоты.

Для согласования фильтра ПФ2П-436 до и после его включения применяются согласующие цепочки, а в преселекторе согласование с контурами обеспечивается неполным включением каскадов с контурами.

Рис. 1. АЧХ стандартного фильтра основной частотной селекции ПФ2П-436.

1.5 Обоснование и расчет автоматических регулировок.

РПУ нуждается в автоматической подстройке частоты (АПЧ), если выполняется условие:

Как видно, автоматическая подстройка частоты не требуется, но необходимо учесть следующее:

1) Заданную точность приемника разделим на две части: погрешность установки рабочей частоты и нестабильность частоты настройки приемника.

Погрешность установки рабочей частоты определяется видом системы установки и индикации частоты настройки в приемнике и для современных систем она составляет от 10% до 30% частотной точности приемника [1, стр. 15].

Мы взяли наихудший случай установки (погрешность 30%) и максимальное отклонение частоты, которое будет наибольшим в заданном рабочем диапазоне

Page 7: КУРСОВОЙ VAR7

частот (максимальное отклонение будет на максимальной частоте работы приемника).

Погрешность, обусловленная нестабильностью настройки в супергетеродинном приемнике, в основном зависит от нестабильности частот гетеродинов. Так как вопросы стабилизации частоты гетеродинов решаются более сложно, то на погрешность за счет нестабильности выделяется от 70% до 90% частотной точности приемника. В нашем случае – это 70%.

2) Необходимо учесть, что сложно получить низкую нестабильность частоты гетеродина естественным путем. Так как нам требуется высокая стабильность частоты гетеродина, то в качестве гетеродина применим синтезатор частот с дискретностью перестройки, равной 34 кГц, так как на один канал отводится 34 кГц (соседний канал находится на расстоянии 17 кГц и основная рабочая частота соседнего канала находится еще на 17 кГц дальше). В итоге получим 118 каналов для заданного рабочего диапазона.

Автоматическая регулировка усиления (АРУ) предназначена для обеспечения малых изменений уровня выходного сигнала линейной части приемника при больших изменениях сигнала на его входе. По техническому заданию необходимо обеспечить изменение выходного сигнала на 3 дБ при изменении входного сигнала на 62 дБ. Схемная реализация и расчет АРУ будут приведены далее.

1.6 Выбор ИМС, транзисторов для трактов радио-, промежуточных частот и схем детекторов.

Успехи в области микроэлектроники непрерывно повышают уровень интеграции изделий, сводя узлы и блоки в большие интегральные схемы (БИС) и микросхемы (ИМС). Эта современная элементная база образует новое поколение приемников, обладающих высокой надежностью, малыми массами и габаритами, высокой помехоустойчивостью. Проще говоря, при разработке приемника необходимо использовать по возможности новую элементную базу, включая ИМС.

В роли усилителя радиочастоты может служить высокочастотный, обеспечивающий одинаковое усиление в полосе рабочих частот, усилительный элемент (транзистор, лампа, интегральная микросхема). Среди множества микросхем, выбираем микросхему К174УР10, (См. Приложение 1). Микросхема С1.153УП1 (См. Приложение 2) рекомендована для использования в качестве УРЧ, УПЧ, имеет регулировку АРУ, Uвых до 2 (В), диапазон рабочих частот 10300 (МГц), Кр =30 (дБ), Rвх=Rвых=75 (Ом). Она подходит для проектируемого РПУ по своим параметрам для использования в качестве каскадов УПЧ с использованием АРУ. Для преобразователя частоты (ПЧ) выбрана микросхема К174ПС1 (См. Приложение 3).

Для детектора в качестве нелинейного элемента выбран диод Д9Б, его параметры: внутреннее сопротивление Ri=10 (Ом), fр max=40 (МГц).

1.7 Требования к источнику питания

Так как у нас в качестве компонент схемы выбраны микросхемы, то необходимо предъявить требования к источнику питания. В данной схеме питание приемника

Page 8: КУРСОВОЙ VAR7

осуществляется от сети , следовательно, должен быть применен преобразователь напряжения со стабилизатором напряжения на 12 В.

Согласно типовым схемам включения микросхем, источник питания должен обеспечивать следующие напряжения:

1. 6.3 В.2. + 9 В.3. +12 В.4. Варикап управляется 1…10 В

На основании приведенных выше анализа и расчетов, можно синтезировать структурную схему разрабатываемого радиоприемного устройства.

Рис. 2. Структурная схема КВ приемника

2 Расчет принципиальной электрической схемы РПУ

2.1 Цепи частотной селекции и межкаскадного согласования.

Выше были выбраны для преселектора два одиночных контура. Одиночный контур ставится на входе УРЧ, обеспечивая связь антенны и УРЧ, и один одиночный контур ставится на выходе УРЧ, обеспечивая связь УРЧ со смесителем.

Рассчитаем входную цепь.Задано: RА = 100 Ом, RВХ.УРЧ = 100 Ом, добротность контура QO = 200, QЭ=80,

CCX.MAX = 50 пФ. Перестройку по диапазону будем осуществлять при помощи варикапов со встречной схемой включения.

Рис. 3. Схема принципиальная электрическая входной цепи

Page 9: КУРСОВОЙ VAR7

Найдем собственное и эквивалентное затухания контура.

При чисто активном выходном сопротивлении предыдущего каскада расчет одноконтурной цепи сводится к вычислению коэффициентов включения.

Найдем индуктивность контура.

Максимальная емкость варикапа 50 пФ. Найдем минимальное значение емкости из условия резонанса.

Так как используем встречное включение варикапов, то найденные емкости будут в два раза выше для каждого из них: CВАР = 34,6…50 пФ.Найдем теперь коэффициент передачи одноконтурной цепи с неполным включением.

В качестве УРЧ применяем микросборку К174УР10. Типовая схема включения приведена в приложении 1. Ее коэффициент усиления по напряжению равен

Значит, напряжение на входе УРЧ составит:Т.к. нам известна чувствительность приемника, найдем входное напряжение

мкВ.

Аналогичный контур будет стоять в качестве нагрузки УРЧ. Приведём его расчёт. Отличие будет только в коэффициенте включения контура в цепь смесителя.Рассчитаем коэффициент включения с УРЧ m и смесителем n:

;

;

Рассчитаем индуктивность контура (L):

;

Page 10: КУРСОВОЙ VAR7

Рассчитаем собственную проводимость контура G0: См;

Рассчитаем эквивалентную проводимость контура GЭ:

Рассчитаем коэффициент передачи второго контура:

;

Определим напряжение на выходе УРЧ:

Управляющие напряжения настройки варикапов подаются с блока управления настройкой через развязывающую цепь по ВЧ сигналу. Сопротивление в этой цепи выбирают раз в сто больше сопротивления контура, а сопротивление емкости переменному напряжению в сто раз меньше, чем у контура.

Выберем стандартное сопротивление 15 кОм.Рассчитаем значение емкости

Разделительные емкости должны иметь сопротивление по высокой частоте в сто раз меньше, чем входные или выходные сопротивления предыдущего и последующего каскадов. Минимальное сопротивление в данном случае 500 Ом. Рассчитаем разделительную

емкость и применим ее в рассчитанных цепях

Выберем стандартное значение емкости 1,8 нФ.

2.2 Расчет УРЧ

Для УРЧ применим микросборку К174УР10. Ее параметры и схема включения приведены в приложении 1. Она подключается к выходу входной одноконтурной цепи и ко входу одноконтурной цепи. По напряжению усиливает сигнал в 31,623 раза.

2.3 Расчет преобразователя частоты

Для преобразователя частоты применим микросхему К174ПС1. Ее схема включения приведена в приложении 2. Промежуточная частота на выходе преобразователя 10,7 МГц.

Коэффициент усиления преобразователя частоты определяется по формуле:

Page 11: КУРСОВОЙ VAR7

, где Rн сопротивление нагрузки преобразователя, т.е. эквивалентного сопротивления контура (ФСС).

Зная типовую схему включения и параметры микросхемы, предъявим требования к синтезатору:

относительная нестабильность частоты 310-5, fmin = 9,3 МГц, fmax = 13,3 МГц, fсинт = 34 кГц.

2.4 Расчет согласующих цепей для стандартного фильтра

Так как выходное сопротивление смесителя сильно отличается от входного сопротивления фильтра, необходимо применять согласующие цепи. В качестве СЦ возьмем ПCLC – цепь, так как входное сопротивление фильтра больше сопротивления смесителя.

Рис. 4. Согласующая цепь ПCLC типа.

Исходные данные: выходное сопротивление смесителя 50 Ом; входное сопротивление фильтра (ФСС) R = 3600 Ом и C = 2 пФ.

Найдем значения элементов СЦ, представленной на рисунке 5.Разрежем схему на две симметричные и получим Г-цепи.

Рис. 5. Преобразованная П цепь.

Сопротивление R0 берем 1/4 от минимального из R1 и R2.

Имея все необходимые данные, рассчитаем XL, XC1, XC2.

Page 12: КУРСОВОЙ VAR7

Зная сопротивления элементов, учтем влияние входного реактивного сопротивления фильтра, найдем номиналы элементов П - фильтра.

, где - емкостное сопротивление ФСС.

Коэффициент передачи согласующей цепи можно примерно оценить по формуле:

2.5 Расчет стандартного фильтра ПФ2П-436

Рассчитаем коэффициент передачи по напряжению фильтра

2.6 Расчет согласующей цепи

Так как выходное сопротивление фильтра отличается от входного сопротивления следующего каскада (УПЧ на микросхеме С1 153УП1), то также необходимо применять согласующие цепи. В данном случае можно применить согласующую цепь ГLC типа.

Рис. 6. Согласующая цепь Г типа.

Исходные данные для расчета: выходное сопротивление фильтра R = 3600 Ом, C = 2 пФ; входное сопротивление следующего каскада R = 75 Ом.

Зная сопротивления на входе и выходе согласующей цепи, найдем значения реактивных сопротивлений катушки и конденсатора.

Page 13: КУРСОВОЙ VAR7

Учтем влияние элементов, подключенных параллельно входу и последовательно выходу. Получим значения сопротивлений с учетом подключенных цепей.

Оценим коэффициент передачи цепи.

Найдем общий коэффициент передачи до УПЧ

Напряжение на входе УПЧ будетмВ

2.7 Расчет амплитудного детектора сигнала

Прежде чем рассчитывать УПЧ, рассчитаем амплитудный детектор сигнала и амплитудный детектор схемы АРУ. Их входы будут параллельно подключаться к контуру на выходе УПЧ. Нам необходимо будет на входном сопротивлении этих детекторов обеспечить размах сигнала не менее 0,5 В, так как при более низких напряжениях будет происходить детектирование с искажениями. Выберем значение напряжения на их входах 0,9 В. Зная их входные сопротивления и вычислив общий коэффициент усиления УПЧ (каскады с контурами), можно будет определить необходимое количество каскадов УПЧ.

Выполним детектор сигнала на диоде по классической схеме. Применим диод Д9Б со следующими параметрами: Ri = 10 Ом, Rобр = 400 кОм, Cд = 2 пФ.

Рис. 7. Схема электрическая принципиальная детектора.

1) Выберем входное сопротивление усилителя низкой частоты. Так как в рамках курсового проекта он не рассчитывается, то предъявим к нему требования: Rвх = 15 кОм .

2) Выбираем сопротивление нагрузки детектора

Page 14: КУРСОВОЙ VAR7

3) Находим сопротивление нагрузки по переменному току

4) Определяем эквивалентную емкость нагрузки детектора, исходя из условия отсутствия нелинейных искажений

где Fв = 3816– верхнее значение частоты информационного сигнала с учетом нестабильности передатчика, приемника.

5) Определяем эквивалентную емкость нагрузки детектора при отсутствии допустимых частотных искажений

Это отношение найдено по графику для диода Д9Б [8, стр.48, рис. 30].Ом

Здесь Mв – уровень искажений, обусловленных влиянием нагрузочной емкости на высокой частоте.

Из полученных значений Cн выбираем наименьшее, следовательноCн 22 нФ.

6) Определяем коэффициент передачи детектора

7) Найдем величину разделительной емкости

Здесь Fн – нижняя частота спектра информационного сигнала с учетом нестабильности передатчика, приемника, и с небольшим запасом. Mн – частотные искажения на частоте Fн.

8) Найдем входное сопротивление детектора

2.8 Расчет амплитудного детектора для схемы АРУ

Page 15: КУРСОВОЙ VAR7

Особенностью амплитудного детектора является то, что его фильтр низких частот настроен на частоту на порядок, два ниже минимальной частоты в спектре информационного сигнала. Также на его выходе не стоит разделительная емкость и в качестве нагрузки детектора будет принято входное порогового устройства, которое в данном случае будет являться как нагрузкой для детектора, как по постоянному току, так и по переменному. Выберем для детектора диод Д9Б.

Рис. 8. Амплитудный детектор схемы АРУ

1) Выберем входное сопротивление порогового устройства. Так как в рамках курсового проекта он не рассчитывается, то предъявим к нему требования: Rвх = 10 кОм. Также при таком сопротивлении нагрузки детектора его входное сопротивление будет довольно большим, и мы меньше будем шунтировать амплитудный детектор сигнала, причем на операционных усилителях можно обеспечить входное сопротивление до нескольких мегом.

2) Определим постоянную времени фильтра АРУ из условия

Выберем ф = 4 мс.3) Найдем значение емкости нагрузки детектора

4) Определяем коэффициент передачи детектора

5) Найдем входное сопротивление детектора

2.9 Расчет усилителя промежуточной частоты

Зная напряжение на входе и необходимое напряжение на выходе УПЧ, определим необходимый коэффициент усиления сигнала по напряжению.

В каскадах УПЧ мы договорились применять для усиления сигнала микросборку С1 153УП1. Определим минимально необходимое количество каскадов УПЧ без учета потерь на согласование

Page 16: КУРСОВОЙ VAR7

Выберем количество каскадов усиления N=3.Между каскадами для согласования и устранения возможных причин

самовозбуждения будем включать одиночные контура. Рассчитаем такой контур, коэффициенты включения и коэффициент передачи.

Исходные данные для расчета: Rвх = Rвых = 75 Ом, fпч = 10,7 МГц, Qо=200, Qэ = 80, Ccx.max = 75 пФ

Найдем собственное и эквивалентное затухания контура.

При чисто активном выходном сопротивлении каскада расчет одноконтурной цепи сводится к вычислению коэффициентов включения.

Найдем индуктивность контура.

Найдем коэффициент передачи одноконтурной цепи с неполным включением.

Таких контуров согласования будет два (между тремя каскадами). Найдем их суммарный коэффициент передачи

Рассчитаем контур, согласующий последний каскад УПЧ с параллельным включением сопротивлений двух детекторов.

Найдем входное сопротивление детекторов

Исходные данные для расчета: Rвх = 75, Rвых = 1020 Ом, fпч = 10,7 МГц, Qо=200, Qэ = 80, Ccx.max = 75 пФ

Найдем собственное и эквивалентное затухания контура.

Page 17: КУРСОВОЙ VAR7

При чисто активном выходном сопротивлении каскада расчет одноконтурной цепи сводится к вычислению коэффициентов включения.

Найдем индуктивность контура.

Найдем теперь коэффициент передачи одноконтурной цепи с неполным включением.

Найдем теперь общий коэффициент усиления, который может обеспечить рассчитываемый УПЧ с учетом потерь на согласование

Определим, во сколько раз коэффициент усиления больше требуемого

Необходимый коэффициент усиления можно получить, уменьшив коэффициент усиления одной из микросборок в каскадах УПЧ в 1,79 раз. Уменьшим коэффициент усиления второго каскада УПЧ. У С1 153УП1 коэффициент усиления может меняться в 31,623 раза при изменении напряжения на входе схему регулировки усиления от 0 до 2 В. Вычислим значение напряжения, которое необходимо подать на вход схемы регулировки усиления, чтобы получить необходимый коэффициент передачи по напряжению.

Рассчитаем значения разделительных емкостей

На этом расчет УПЧ окончен.

2.10 Расчет усилителя низкой частоты

Так как в рамках данного курсового проекта он не рассчитывается, то предъявим к нему требования.

Входное сопротивление 15 кОм.Должен обеспечивать 0.158 В на сопротивлении нагрузки 4 Ом. Как видно УНЧ в

принципе не нужен, можно поставить делитель напряжения из резисторов (суммарным сопротивлением 15кОм) и снимать в нагрузку 0,158В.

Page 18: КУРСОВОЙ VAR7

2.11 Расчет автоматической регулировки усиления

Амплитудный детектор АРУ был рассчитан выше (в пункте 2.8). Предъявим требования к пороговому устройству и усилителю постоянного тока.

Требования к пороговому устройству: оно должно обеспечивать нулевое напряжение на выходе до тех пор, пока напряжение на выходе амплитудного детектора не превысит пороговое значение, которое рассчитывается при минимальном значении сигнала на входе детектора

Коэффициент передачи порогового устройства равен 1 (можно сделать так, что УПТ будет не нужен, коэффициент передачи порогового устройства принять равным коэффициенту передачи усилителя постоянного тока, которое будет рассчитано далее).

Вычислим изменение напряжения на выходе амплитудного детектора.

При таком значении напряжения на выходе УПТ должно быть 2 В (при изменении напряжения регулировки усиления от 0 до 2 В коэффициент усиления микросхемы меняется в 31,623 раза (30 дБ)). Найдем коэффициент усиления УПТ

Одна микросборка С1 153УП1 позволяет обеспечить глубину регулировки АРУ 30 дБ. Определим необходимую глубину регулировки из заданных условий.

Определим минимальное количество каскадов, к которым необходимо подвести управляющее напряжение АРУ, чтобы обеспечить заданный коэффициент автоматического регулирования.

Управляющее напряжение АРУ необходимо подвести к двум каскадам УПЧ.

На основе рассчитанных данных составляем окончательный вариант электрической принципиальной схемы.