Устройства приема и обработки сигнала

Выбираем минимальную емкость контура. Обычно её берут в пределах 40-60 пФ. Возьмем 60 пФ. ()Определяем индуктивность катушки контура:Определяем емкость:5.РАСЧЕТ УПЧ.По принципу формирования АЧХ УПЧ разделяется на УПЧ с распределенной избирательностью и с сосредоточенной избирательностью. Наиболее рационально применить фильтр сосредоточенной селекции (ФСС) на промежуточной частоте, т.к. ФСС дает лучшую избирательность, чем УПЧ-Р. Дополнительным преимуществом ФСС является сосредоточение средств избирательности перед усилителем, что уменьшает опасность дискретных помех. Кроме того, частотная характеристика ФСС меньше зависит от изменения параметров транзисторов, чем характеристика УПЧ-Р.Транзистор, используемый УПЧ должен удовлетворять условиям:Выбираем транзистор КТ 3102ГСправочные данные транзистора КТ 3102Г n-p-n типа: Таблица 3. ТиптранзистораСтруктураUкбо,ВUкэmax,ВIкmaxмАРкmaxмВтh21эIкб0мкАfrp,МГцIЭмАКШдБКТ 3102Гп-р-п2020100250 400-1000≤1300246100 ncY-параметры транзистора(стр.112-120 Сиверс)Рассчитаем усилительный каскад с электрическим ФСИ:Зададимся затуханием d=(0.0025…0.005), пусть d=0.0025 определим := 2·38МГц·0.0025/19кГц=3,34Пусть число звеньев n=3:Определяем ослабление на границе полосы пропускания, создаваемое одним звеном ФСИ:Рис.7 График для определения коэффициента χИз Рис.7находим:Определяем разность частот среза: Определяем вспомогательные величины:С помощью обобщенных резонансных кривых находим ослабление соседнего канала, обеспечиваемое одним звеном: Sl1=14дБОпределяем общее расчетное ослабление фильтра на частоте соседнего канала:,=(3..6)- ухудшение избирательности из-за рассогласования фильтра с источником сигнала и нагрузкойФильтр обеспечивает избирательность не хуже требуемой,Зададимся величиной номинального характеристического сопротивления фильтра: из условий: Вычисляем коэффициенты трансформации для первого и последнего контуров ФСИ:Рассчитываем элементы ФСИ:Рис.8 График для определения коэффициента передачи ФСИОпределим из Рис.8 коэффициент передачи ФСИ Кр ф≈0.42.Далее рассчитываем коэффициент усиления каскада, нагруженного на ФСИ:Производим расчет каскада по постоянному току: ,где , где элементы питания каскада принимаем равными элементам питания каскада с ФСИ.Напряжение сигнала на входе первого каскада УПЧ при согласовании этого каскада со смесителем равно:где Требуемый коэффициент усиления УПЧ: - коэффициент запаса, равный 2-3. Напряжение сигнала на входе первого апериодического каскада:Рассчитаем коэффициент усиления, который должны обеспечивать апериодические каскады УПЧ:5.1.Расчет усилителя на ИМС – необходимый коэффициент усиления (с запасом по усилению) одного операционного усилителя. Усилитель будет содержать две микросхемы.Подберём необходимый по параметрам операционный усилитель (ОУ). Нам необходим ОУ, который может работать на частоте не ниже 10 МГц и с минимальным напряжением по входу Umin<42мкВ. Необходимым требованиям удовлетворяет зарубежный операционный усилитель AD8009AR. Данный операционный усилитель обладает высокой граничной частотой и высокой скоростью нарастания выходного напряжения. Он имеет следующие основные характеристики:1. Входная емкостьCВХ = 2,6 пФ2. Входное сопротивлениеRВХ = 110 кОм3. Входной токIВХ = 50 мкА4. Минимальное напряжение на входе UВХ мин=10 мкВ4. Выходное напряжениеUВЫХ = 10,8 В5. Выходной токIВЫХ = 61,6 мА6. Напряжение смещенияUСМ = 2 мВ7. Напряжение питания (однополярное)UП = 15 В8. Ток, потребляемый от источника питанияIП = 14 мА9. Скорость нарастания выходного напряженияVU = 5500 В/мкс10.Время установленияtу = 10 нс11.Диапазон рабочих температурT = –65..+125 °СДанный ОУ выполняется в корпусе типа SOIC (R-8) (рис. 9), где контакты: 1 – не подключен, 2 – инвертирующий вход, 3 – неинвертирующий вход, 4 – отрицательное напряжение питания, 5 – не подключен, 6 – выход, 7 – положительное напряжение питания, 8 – не подключен.Рис.9 ОУ AD8009ARТеперь необходимо выбрать включение ОУ. Самым подходящим является неинвертирующее включение ОУ.Рис.10 Неинвертирующее включение ОУКоэффициент усиления в данной схеме определяется по следующей формуле: - коэффициент усиления для неинвертирующей схемы включения.Сопротивления рассчитаем исходя из требуемого коэффициента усиления. Примем При известных сопротивлениях и сопротивление вычислим по формуле:Расчет разделительных емкостей: На Рис. 11 изображена принципиальная схема УПЧ.Рис.11 Принципиальная схема УПЧ.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной работе произведен расчет телевизионного РПУ. Рассчитанная схема приёмника обеспечивает параметры, указанные в техническом задании: ослабление по зеркальному каналу не менее 40 дб, ослабление по соседнему каналам не менее 2,5 дб, коэффициент шума линейного тракта – 4,5, что в 1,5 раза меньше допустимого для данной схемы.В результате выполнения проекта был получен ценный опыт разработки радиоприемных устройств, получены навыки в расчете различных каскадов РПУ, также были закреплены знания, аналоговой и цифровой схемотехники.По полученному заданию была проделана работа в полном объеме. Разработанное устройство удовлетворяет всем пунктам технического задания.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ «Проектирование радиоприёмных устройств» /Под ред. А.П.Сиверса. М.: Советское радио, 1976 год.В.Д. Горшелев, З.К. Красноцветова, А.А. Савельев, Г.Н. Тетерин «Основы проектнрования радиоприёмников». — Л.: «Энергия», 1967 год.В.Д. Екимов, К.М. Павлов «Проектирование радиоприемных устройств». -М: «Связь», 1970 год.«Радиоприёмные устройства» / Под ред. А.П. Жуковского. — М.: «Высшаяшкола», 1989 год.Справочник по полупроводниковым приборам /Б.В.Тарабрин, С.В.Якубовский, Н.А.Барканов и др.; Под ред. Б.В.Тарабрина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 816 с.. ил.Л.А.Трофимов. Расчет полосовых фильтров: Учебное пособие, КГТУ, Казань, 2003. - 64 с.Брежнева К.М., Гантман Е.И. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник. М.: Радио и связь, 1981. 566 с.Булычев А.Л., Галкин В.И, Прохоренко В.А. Аналоговые интегральные схемы: Справочник. 2-е изд. перераб. и доп. Мн.: Беларусь, 1994. 382 с. Гитцевич А.Б., Зайцев А.А. и др. Полупроводниковые приборы. Диоды высокочастотные, диоды импульсные, оптоэлектронные приборы: Справочник. Под ред. А.В. Голомедова. М.: Радио и связь, 1988. 592 с.