Работа ЧМ приемника

 

 

Расчет входной цепи

приемник частотная модуляция  шум канал

Входная цепь с трансформаторной связью с  удлиненной антенной и автотрансформаторной связью с первым каскадом.

 

Рис.2 Схема  входной цепи.

 

Исходные  данные:

Антенна штыревая

Емкость антенны  пФ

 пФ

 пФ

Разброс емкости антенны 

Диапазон  частот

 МГц

 МГц

Коэффициент перекрытия

Коэффициент удлинения 

Входная проводимость УРЧ  См

Входная емкость УРЧ  пФ

Затухание ненагруженного контура 

Затухание нагруженного контура 

Добротность антенной цепи

Подстроечный  конденсатор (2) CTC 038-10RSM :

 пФ

 пФ

= до 50 В

Находим емкость схемы, не изменяющуюся при  перестройке:

 пФ

Определяем  индуктивность контура:

 мкГн

Определяем  число витков катушки по формуле 

Задаем  значения диаметра намотки  см и длины намотки см

 витка

Принимаем витков.

Определяем  индуктивность катушки связи:

 мкГн

Рассчитываем  число витков катушки связи.

Задаем  значения диаметра намотки  см и длины намотки см

 витка

Принимаем витков.

Частота настройки антенной цепи:

 МГц

Коэффициент связи между катушками:

 

Характеристическое  сопротивление контура:

 Ом

Определяем  проводимости ненагруженного и нагруженного контура:

 См

 См

Рассчитываем  коэффициент включения контура  во входную цепь УРЧ:

Находим значение коэффициента связи, при котором  затухание контура увеличится не более, чем на 25% , а коэффициент  передачи уменьшится не более, чем на 25%:

Определяем  значение коэффициента связи, допустимое по соображениям расстройки входного контура:

Выбираем  меньшее значение коэффициента связи 

Определяем  взаимную индуктивность между катушками:

 мкГн

Рассчитываем  емкость подстроечного конденсатора:

 пФ

Расчет  коэффициента передачи входной цепи.

 

 

Расчет усилителя радиочастоты

Выбираем  одноконтурный УРЧ на полевом  транзисторе с управляющим p-n-переходом и каналом n-типа.

Рис.3 Схема  УРЧ

Исходные  данные.

Емкость нагрузки

Сопротивление нагрузки

 МГц

 МГц

Коэффициент перекрытия

Затухание ненагруженного контура 

Затухание нагруженного контура 

Подстроечный  конденсатор  CTC 038-10RSM

 пФ

 пФ

= до 50 В

Транзистор  КП307А:

 пФ

 пФ

 кОм

 мА/В

 В

 мА

 В

Коэффициент устойчивого усиления

Находим емкость схемы, не изменяющуюся при  перестройке:

 пФ

Определяем  индуктивность контура:

 мкГн

Определяем  число витков катушки по формуле 

.

Задаем  значения диаметра намотки  см и длины намотки см

 витка

Принимаем витков.

Характеристическое  сопротивление контура на минимальной  и максимальной частоте:

 Ом

 Ом

Определяем  коэффициент включения контура  со стороны транзистора, исходя из условия  получения максимально устойчивого  усиления.

Коэффициент шунтирования:

Определяем  коэффициент включения контура  со стороны транзистора, исходя из условия  получения оптимального согласования на минимальной частоте диапазона:

Выбираем  меньшее значение

Рассчитываем  коэффициент включения контура  во входную цепь следующего каскада:

Выбираем  значение

Рассчитываем  индуктивность катушки связи. Задаемся собственной частотой контура, образованного  катушкой связи и выходной емкостью транзистора  МГц

 мкГн

Рассчитываем  число витков катушки связи.

Задаем  значения диаметра намотки  см и длины намотки см

 витка

Принимаем витка.

Рассчитываем  коэффициент связи с контуром:

Рассчитываем  коэффициент усиления УРЧ на крайних  частотах диапазона:

Находим емкость подстроечного конденсатора:

 пФ

Расчет  элементов, обеспечивающих режим по постоянному току.

Сопротивление резистора  определяем по формуле:

 Ом

 

Напряжение  питания примем равным В

Рассчитываем  сопротивление фильтра:

 Ом

Выбираем  резисторы МЛТ-0,125 сопротивлением 120 Ом и 240 Ом.

Сопротивление в цепи затвора  кОм

Расчет  разделительных, фильтрующих и блокировочных  емкостей:

 нФ

Выбираем  пФ

 нФ

Выбираем  пФ

 пФ

Выбираем  пФ

 

Выбор схемы смесителя и гетеродина

Рис 4. Схема  преобразователя частоты.

Подробные параметры микросхемы К174ПС1 находятся в приложении А.

Рис.5 Схема  ИМС К174ПС1

 

Выбор схемы усилителя  промежуточной частоты

 

Рис 6. Схема  УПЧ.

Транзистор  КП303А:

Предельные  параметры полевых транзисторов КП303А:

Uси max 25В 

Uзс max 30В

Iс max 20м 

Iз max 5мА

Tсреды  -45..+85°C 

Pmax (T=+25°C) 200мВт

Pmax (T=+85°C) 100мВт

 

 

 

 

Выбор схемы ЧМ детектора

 

Выбираем  частотно-фазовый детектор с фазосдвигающим контуром и схемой совпадений на ИМС  К174УР3.

 

Рис 7. Схема  ЧМ детектора.

 

Микросхема  К174УРЗ предназначена для использования  в радиовещательных супергетеродинных  ЧМ приемниках. Эта микросхема содержит следующие узлы : усилитель-ограничитель. частотный детектор и предварительный  усилитель НЧ. Ее функциональная схема  на рис. 8 (1 - усилитель-ограничитель, 2 - частотный детектор, 3 - усилитель НЧ).

Рис 8 Функциональная схема микросхемы К174УР3

Таблица 2 Параметры  микросхемы К174УР3

 
 Выбор оконечного усилителя

Оконечный усилитель двухкаскадный. Первый каскад на транзисторе с ОЭ усиливает  сигнал по напряжению. Второй каскад двухтактный  бестрансформаторный усилитель  мощности на комплементарных транзисторах. Схема приведена на рисунке 9.

 

Рис.9 Схема оконечного усилителя.