Реферат: Расчёт супергетеродинного приёмника ДВ, СВ волн

--PAGE_BREAK--Выбираю схему АРУ с задержкой, работающую на принципе изменения эмиттерного тока за счёт подачи регулирующего напряжения в цепь базы транзистора.
Рассчитываем необходимые пределы изменения коэффициента усиления регулируемых каскадов по формуле:

nн=Д-В, где:

Д-заданное изменение сигнала на входе приёмника, дб

В- заданное изменение сигнала на выходе приёмника, дб

nн=25-6=19дб

Считая что регулируемые каскады идентичны, определяют необходимое количество регулируемых каскадов по формуле:

NАРУ=nн/20*lgn, где n-изменение коэффициента усиления одного регулируемого каскада

Зададимся n=10, тогда:

NАРУ=19/20*lg10=0.95»1

В соответствии с рекомендациями по выбору схемы АРУ в качестве регулируемого каскада используем первый каскад УПЧ по апериодической схеме.
1.2.12.Эскизный расчёт тракта низкой частоты:

Выбор типа электродинамического громкоговорителя:

Исходными данными, необходимыми для выбора динамического громкоговорителя, являются:

1.     номинальная выходная мощность: Рвых=0,15Вт

2.     полоса воспроизводимых частот: Fн=300ГцчFв=3500Гц

3.     неравномерность частотной характеристики:

4.     среднее звуковое давление при заданной номинальной мощности:

Применяемые в транзисторных переносных приёмниках электродинамические громкоговорители должны иметь маленькие размеры. Исходя, из этих соображений я выбираю громкоговоритель типа: 0,2ГД-1, с параметрами:

Таблица№11:

тип

Pном,

Вт

Диап. F(Гц)

Среднее

Звуковое

Давление

Полное

Сопротивление

Звуковой катушки, Ом

Габариты

мм

Вес,

гр

Fн

Fв

н/мІ

бар

0,2ГД-1

0,200

300

10000

0,18

1,8

6±0,6

60*25

50



Выбор типа схемы и транзисторов для выходного каскада:

В качестве оконечных каскадов усилителей низкой частоты можно использовать как однотактные, так и двухтактные схемы. Схема выходного каскада определяется назначением усилителя и требованиями, предъявляемыми, к нему. Так как у моего усилителя Рвых=0,150Вт, то я выбираю двухтактный каскад в режиме класса АВ на маломощных транзисторах.

Выбор транзисторов производится, исходя из следующих соображений:

1.    предельно допустимая мощность рассеяния на один транзистор Ркмакс должна превышать рассеиваемую на коллекторе мощность Рк, которую можно вычислить по формуле:

Рк=0,4*Рн’/ ηунч *ξ², где

Рн’=Рн/2-номинальная мощность, заданная по условию, приходящаяся на один транзистор.

Рк-мощность рассеиваемая на коллекторе транзистора.

ηунч-КПД выходного каскада =1

ξ-коэффициент использования коллекторного напряжения=0,8ч0,95; выбираю 0,9

Рн’=0,150/2=0,075Вт=75мВт

Рк=0,4*0,075/1*0,9І=0,037Вт≈37мВт

Выбираю транзистор: КТ315А, у которого Ркмакс=150мВт;  Екмакс=25В

2.     Проверяю выполнение условия:

Ек≤(0,3ч0,4)Екмакс

6В≤(0,3ч0,4)*25=7,5ч10

Условие выполняется, следовательно, транзистор выбран правильно.

Выбор транзисторов для каскадов УННЧ:

В большинстве случаев каскады УННЧ могут быть выполнены на маломощных транзисторах. При этом, если усиливаемые частоты не превышают единиц килогерц, выбор транзисторов производится по низкочастотным параметрам из следующих соображений:

1.     минимальной стоимости;

2.     наибольшей величины коэффициента усиления (В) в схеме с общим эмиттером.

Выбираю транзистор КТ315Б т.к. он дешевый и имеет большёй коэффициент усиления.

Таблица№12:

Тип

Тракт

Ikmax,ma

Pkmax, mBt

Ukэ, В

fгр

h21э

КТ315А

УНЧ

100

150

25

100

20ч90

КТ315Б

УННЧ

100

150

20

100

50ч350


1.2.13.Обоснование структурной схемы приёмника по результатам эскизного расчёта. 

На основании проведённого мной эскизного расчёта приёмника я составляю его блок-схему с указанием числа каскадов и особенностей каждого тракта.

В этой схеме входная цепь приёмника с магнитной антенной содержит два поддиапазона: поддиапазон километровых волн (ДВ) и поддиапазон гектометровых волн (СВ). Связь контура входной цепи с транзистором преобразователя частоты трансформаторная. Преобразователь частоты (ПЧ) собран по схеме с отдельным гетеродином. Нагрузкой в цепи коллектора служит 4 звена ФСС ПФ1П-2, связь ФСС с выходом смесителя и входом УПЧ индуктивная. Первый каскад УПЧ собран по апериодической схеме, второй широкополосный, одноконтурный с частичным включением контура в цепь коллектора. Диодный детектор собран по последовательной схеме с разделённой нагрузкой. Для автоматической регулировки усиления используется схема АРУ с задержкой включенная в цепь эмиттера УПЧ собранного по апериодической схеме. Каскад УННЧ собран по резистивной схеме с непосредственным включением нагрузки, каскад УНЧ выполнен по безтрансформаторной схеме на одиночной паре комплементарных транзисторов.       
 

 

    
 


   1.3    Расчётная часть проекта:

1.3.1 Подробный расчёт каскада АД:

Требования, предъявляемые к АД, сводятся к обеспечению следующих качественных показателей:

·        возможно большего коэффициента передачи, который определяется отношением напряжения НЧ на выходе детектора к напряжению ВЧ на его входе;

·        возможно меньших частотных и нелинейных искажений;

·        возможно большего входного напряжения;

·        возможно меньшего ВЧ напряжения на его выходе.

Расчёт детектора сводится к выбору схемы и ее элементов так, чтобы перечисленные требования удовлетворялись наилучшим образом.

Выбираю последовательный полу проводниковый детектор с разделённой нагрузкой, так как он удовлетворяет всем моим заданным требованиям, и обеспечивает регулировку уровня сигнала.

1.     Диоды рекомендуется выбирать исходя из условия:

Rобр>>Rн>>Rпр

Выбираю диод Д9Б, так как у него Rобр>>Rпр.

Определяю сопротивление нагрузки детектора:

Rн=2*Кд*Rвх, где Кд — коэффициент передачи детектора, так как Uвх.д=0,6В, то Кд=0,2ч0,4 выбираю Кд=0,4.

Rвх- входное сопротивление детектора 4,6кОм

 Rн=2*Кд*Rвх=2*0,4*4,6=3,68кОм.

2.     Так как сопротивление нагрузки детектора одного порядка с входным сопротивлением УНЧ, величины сопротивлений R1 и R2 определяю по номограмме 9.18 в учебнике В.Д. Екимова.

Получаю R2=1,6кОм.

Принимаю R2=1.5 кОм из ряда Е6, типа СП3-10М с выключателем.

Определяю R1=Rн-R2=3,68-1,5=2,18кОм.

Принимаю R1=2,2кОм из ряда Е6, типа МЛТ-0,25.

3.     Определяю общее сопротивление нагрузки переменному току:

<img width=«503» height=«55» src=«ref-1_784143727-2557.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025"><img width=«96» height=«23» src=«ref-1_784146284-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">

4.     Определяю общее сопротивление нагрузки постоянному току:

                     Rн==R1+R2=2,2+1,5=3,7кОм

Так как Rн»/Rн==3,12/3,7=0,84>0,8 то нелинейные искажения не будут превышать нормы.

5.     Определяю величину эквивалентной ёмкости, шунтирующей нагрузку детектора:

  <img width=«337» height=«58» src=«ref-1_784146465-2120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">      

6.     Определяю величину ёмкости С2, обеспечивающую фильтрацию на промежуточной частоте:

<img width=«382» height=«57» src=«ref-1_784148585-2493.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">

Принимаю С2=6800пФ

7.     Определяю величину ёмкости С1:
    продолжение
--PAGE_BREAK--С1£Сэ-С2=18532,81-6800=11,732,81пФ
Принимаю С1=6800пФ

8.     Проверяется величина эквивалентной ёмкости:

Сэ’=C1+C2=6800+6800=13600пФ

Так как Сэ’=13600<Сэ=18532,81пФ, то расчёт выполнен правильно.
1.3.2. Подробный расчёт каскада УННЧ:
Для предварительного усиления выбираю резистивный каскад

Исходные данные для расчёта:

1. Полоса усиливаемых частот

Fн-Fв=300-3500Гц

2. Коэффициент частотных искажений на нижней частоте за счёт Сс

Мнс=1,5дб

3. Коэффициент частотных искажений на нижней частоте за счёт Сэ

Мнэ=1,5дб

4. Коэффициент частотных искажений на верхней частоте

Мв=1,5дб

5. Напряжение питания каскада

Ек=6В

6. Температура окружающей среды

T=00С¸+300C

7. Параметры транзистора следующего каскада

Iвх м сл=2мА

Uвх м сл=1,5В

Rвх Тр сл=4кОм

Ксл=20

Fгр мин=300кГц

Ск макс=10пФ

Rвх об сл=50кОм

R1сл=50кОм

R2сл=10кОм



1.    
Определяю максимальный ток коллектора:

Rкор=0,4*Eк/Iк0=0,4*Eк/1,5*Iвхмсл=0,4*6/1,5*0,002=800Ом

Iкм=Iвхсл+(Uвхмсл/R2сл)+(Uвхмсл/Rкор)=0,002А+0,8/10000+0,8/800=   0,002А+0,00008А+0,001А=0,00308А=3,08мА

2.    
Определяю
Ik

:

Ik=(1,05¸1,2)*Ikm=3,234мА¸3,696мА, выбираю 3,5мА

3.    
Так как в пункте 1.2.12. я выбрал транзистор КТ315Б, то выписываю его параметры:

Iк макс

bмакс

bмин

Uкэмакс

fгр

Uкэ0

Rмм

Ск

100мА

350

50

30В

100МГц

15В                                                                                                                                                                                    

670 0С/Вт

7пФ



4.    
Рассчитываю сопротивления
R
э и
R
к:

Rк=0,4*Ек/Iк0=0,4*6В/3,5мА=685,71Ом

Rэ=0,2*Ек/Iк0=0,2*6В/3,5мА=342,85Ом

Принимаю

Rк=1кОм по ряду Е24 типа МЛТ- 0,125

Rэ=360Ом по ряду Е24 типа МЛТ- 0,125

5.    
Рассчитываю напряжение
U
кэ0:

Uкэ0=Ек-Iк0*Rк- Iк0*Rэ=6В-3,5мА*1000Ом-3,5мА*360Ом=6В-3,5В-1,26В=1,24В

6.    
По статическим характеристикам транзистора для значений
U
кэ0и
I
к0нахожу методом треугольника:

Uкэ0

Ik

Iб

Uбэ

Rвхоэ

1,24В

3,5мА

0,05мА

0,43В

40Ом



7.    
Определяю максимальную и минимальную температуру перехода транзистора:

Тпмакс=Токрмакс + Iк0*Uкэ0*Rмм=300С+3,5мА*1,24В*670 0С/Вт= =300С+2,90С=32,9»330С

Тпмин =Токрмин + Iк0*Uкэ0*Rмм=00С+3,5мА*1,24В*670 0С/Вт= 00С+2,90С=2,9»30С

8.    
Определяю минимальное и максимальное напряжение
U
бэ0, и максимальный ток
I
кн:

Uбэ0макс= Uбэ0+0,0022*(20-Тпмин)=0,43В+0,0022*(20-3)=0,43+0,0374= =0,4674В
    продолжение
--PAGE_BREAK--