1.6 Расчет перекрестных искажений
Требование многосигнальной избирательности определяются заданием на проектирование в виде коэффициента перекрестных модуляции для уровня помехи в антенне и ее отстройки от частоты настройки приемника. Эти параметры разделяются на активные элементы стоящие до основного фильтра, т.е. на УРЧ и смеситель. Если в РПрУ m -каскадов УРЧ (m=1) и смеситель, то при равномерном распределении искажений коэффициент перекрестных искажений на каждый активный
элемент определяется по формуле:
.
16
Т.к, РПрУ реализуется на основе универсальной интегральной микросхемы К174ХА10, которая изготовлена на основе биполярных транзисторах, то выбираем отношение S/S"=0,5.
Определим допустимое напряжения для выбранного электронного
прибора
.
Фактическое напряжение помехи на входе первого активного
элемента определяется выражением:
(4)
где
- заданное напряжение помехи в антенне;Квц≈0,5
- коэффициент передачи ВЦ;
ослабление
помехи во входной цепи;
где
- заданная отстройка помехи.
Радиоприемник построим на основе интегральной микросхемы
К174ХА10. Максимальное входное напряжение для выбранной схемы
=0.1В
Напряжение
на входе микросхемы, определено по
формуле (4)
=4,598мВ.
Напряжение
помехи на входе
<
следовательно структурапреселектора,
выполняется с точки зрения многосигнальной
избирательности.
1.7 Распределение усиление по трактам рПрУ
Используя справочные данные, рассчитаем коэффициенты усиления отдельных каскадов схемы.
где
- коэффициент передачи входной цепи;
-
коэффициент передачи (без УНЧ) интегральной
микросхемы
приемника;
-
коэффициент передачи УНЧ интегральной
микросхемы К174ХА10;
-
коэффициент передачи усилителя низкой
частоты;
Руководствуясь техническим заданием на проектирования РПрУ
выходная мощность приемника Рвых=1.5 Вт. Т.к. нагрузкой приемника является динамический громкоговоритель сопротивлением 8 Ом, то можно определить напряжение на входе УНЧ.
Руководствуясь справочными данными /6/ по известному входному и выходному напряжениями микросхемы К174ХА10 определим коэффициент усиления микросхемы
Общий коэффициент усиления микросхемы К174ХА10
Для
достижения заданного усиления выходного
НЧ сигнала (
РВых=1,5
Вт)
применим дополнительный УНЧ, выполненный
на интегральной микросхеме
К174УН7. Данная ИМС обеспечивает усиление
в 14 раз.
Следовательно напряжение на входе оконечного УНЧ определяется
формулой:
.
Требуемый коэффициент усиления определится выражением:
где
=Еа=18
мкВ - заданная чувствительность.
Ориентировочно примем: Квц=0,5 /4/.
Определим
коэффициент передачи всего приемника:
.
Запас по усилению составляет:
=
1,498.
В результате эскизного расчета была выбрана структурная схема приемника представленная в приложении А.
2 Реализация структурной схемы
Приемник построен на основе многофункциональной интегральной микросхеме К174ХА10. Она содержит усилитель промежуточной частоты (УПЧ), радио (УРЧ) и звуковой частоты (УЗЧ), амплитудный модулятор (АМ), стабилизатор напряжения питания, смеситель и гетеродин.
Используется типовая а.ема включения микросхемы /6/.
Структурная схема ИМС К174ХА10 представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структурная схема К174ХА10
Рассмотрим особенности каскадов микросхемы.
Двойной балансный смеситель микросхемы обеспечивает отношение сигнал/шум 20 дБ при входном сигнале не более 30 мкВ. Максимальный входной сигнал при коэффициенте гармоник 10% - не более 150 мВ. Типовое значение входного сопротивление смесителя - 3 кОм.
Гетеродин представляет собой симметричный мультивибратор с
коллекторно - базовыми связями транзисторов и генератором тока в цепи их эмиттеров. Напряжение синусоидальной формы выделяется на перестраиваемом ЬС - контуре, подключаемом через катушку связи к выводу 5 (оптимальное напряжение гетеродина на нем - 150...200 мВ). Коэффициент передачи смесителя и напряжение гетеродина зависят от величины входного сигнала, т.е. охвачены АРУ. Напряжение промежуточной частоты 1.5 МГц выделяется на ЬС - контуре, подключаемом к выводу 4, и после цепей селекции по соседнему каналу приема поступает на вход усилителя промежуточной частоты (выходы 1 и 2).
Усилитель промежуточной частоты содержит четыре дифференциальных резистивных каскада и один резистивный, нагруженный широкополосным ЬС - контуром, подключенным к выводам 14 и 15. Первые четыре каскада усилителя питаются от генератора тока, управляемого напряжением АРУ; напряжение питания резонансного каскада равно напряжению питания микросхемы. Общая глубина регулировки усиления смесителя у УПЧ характеризуется следующими цифрами: при увеличении входного сигнала (от уровня 100 мкВ) на 50 дБ напряжение на выходе УПЧ возрастает всего на 6 дБ.
Выход УПЧ является одновременно входом первого
дифференциального каскада двухтактного детектора: на выводы 14 и 15 подается со сдвигом фаз 180° радиочастотный сигнал с широкополосного контура промежуточной частоты. Коэффициент передачи детектора - 6...8 дБ, напряжение звуковой частоты на его выходе (вывод 8) при сигнале на входе смесителя 1 мВ - 70 ... 200 мВ (типовое значение - 120 мВ).
Первый каскад УЗЧ выполнен на транзисторах структуры p-n-p, благодаря чему создается нулевой потенциал на его выходе (вывод 9). Типовое значение входного сопротивления усилителя 100 кОм. Двухтактный выходной каскад на транзисторах структуры п-р-п работает в режиме В. Коэффициент передачи УЗЧ - 36...38 дБ, типовое значение коэффициента гармоник - 1.5%. К выводу 10 подключается оксидный конденсатор развязки по постоянному напряжению цепи ООС УЗЧ. Микросхема работает при напряжении питания от 3 до 9 В. При повышенном напряжении начинает работать внутренний стабилизатор
параллельного типа, выполненный на одном транзисторе и двух стабилитронах. Ток потребляемый микросхемой в отсутствии сигнала при напряжении питания 6 В, - не более 16 мА, его зависимость от напряжение питания - линейная.
Максимальное входное напряжение микросхемы - не более 1,5 В. Максимальное входное напряжение УНЧ (на выводе 9)-не более 30 мВ. Максимальный выходной ток УНЧ (на выводе 12) - не более 0,5 А. Максимальная выходная мощность УНЧ, при Rн=10 Ом - не менее 0,7 Вт. Рассеиваемая мощность - не более 1 Вт.
В тракте промежуточной частоты устанавливается пьезоэлектрический фильтр типа ФП1П - 024.
Для получения большей выходной мощности применяется дополнительный каскад усиления мощности.
В качестве дополнительного УНЧ будем использовать интегральную микросхему К174УН7, представляющую собой усилитель мощности звуковой частоты с выходной мощностью 4 Вт /6/.