Разработка радиоприёмника на ИМС К174ХА2
Разработка радиоприёмника на ИМС К174ХА2
| |
|1 Обоснование выбора супергетеродинного приёмника |
| |
|1.1 Структурная схема типовой супергетеродинной схемы приёмника |
| |
|Радиоприемник, использующий супергетеродинный метод приема отличается от |
|радиоприемника прямого усиления наличием преобразователя частоты. Структурная |
|схема содержит следующие элементы: антенна, усилитель радиочастоты (УРЧ) |
|преобразователь частоты, усилитель промежуточной частоты, детектор, усилитель |
|низкой частоты и оконечное устройство. |
| |
| |
|Входная цепь УРЧ ПЧ ФСС |
|УПЧ1 УПЧ2 детектор УЗЧ |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
|Рисунок 1.1 Структурная схема супергетеродинного приёмника |
| |
|Преобразователь частоты состоит из смесителя и гетеродина. Гетеродин - это |
|маломощный генератор, вырабатывающий частоту fr. На вход смесителя подается |
|напряжение частоты сигнала fc и напряжение с выхода гетеродина fr. В результате |
|взаимодействия двух этих частот на выходе смесителя появляется сигнал, содержащий|
|множество комбинационных составляющих, в то числе и составляющую, частота которой|
|равна разности двух этих частот fc-fr. Величина этой разности может быть выше или|
|ниже частоты сигнала, но обязательно выше частоты модуляции, поэтому ее называют |
|промежуточной. Таким образом, можно записать: |
| |
|Fпр = fг- fc при fг > fc (1.1) |
|Fпр = fc - fг при fr < fc (1.2) |
| | | | | | |Лист |
| | | | | |СПРТ. КП 2003. 000ПЗ | |
| | | | | | |4 |
|Изм. |Лист|№ докум. |Подп. |Дата| | |
| |
| |
|На промежуточную частоту настроена резонансная система, включенная в выходную |
|цепь смесителя, что позволяет при соответствующей полосе пропускания выделить |
|напряжение сигнала на промежуточной частоте. Следовательно, назначение |
|преобразователя - преобразование частоты радиосигнала в другую промежуточную |
|частоту с сохранением закона модуляции. В случае работы радиоприемника в |
|диапазоне частот перестраиваются только избирательные цепи тракта радиочастоты, и|
|изменяется частота гетеродина так, чтобы разность их настройки всегда была равна |
|выбранной промежуточной частоте. Следует подчеркнуть, что настройка |
|радиоприемника на частоту принимаемого сигнала определяется, прежде всего, |
|настройкой гетеродина. |
|Входные контуры и контуры усилителя высокой частоты могут быть не |
|перестраиваемыми, но с полосой пропускания, равной диапазону рабочих частот |
|Усилитель, который усиливает сигнал на промежуточной частоте, получил название |
|усилителя промежуточной частоты. Таким образом, в супергетеродинном |
|радиоприемнике усиление и выделение радиосигнала осуществляется на трех частотах:|
|на радиочастоте, промежуточной частоте и частоте модуляции (низкой частоте). |
|Соответственно участки радиоприемника, на которых происходит соответствующее |
|усиление, называют трактом радиочастоты, промежуточной частоты и низкой частоты. |
|Постоянство промежуточной частоты позволяет использовать в усилителе |
|промежуточной частоты сложные избирательные системы, имеющие частотную |
|характеристику, весьма близкую по форме к прямоугольной. |
| |
| |
| |
|[pic] |
| |
| |
|Рисунок 1.2 Образование зеркального канала при супергетеродинном |
|методе приёма. |
| | | | | | |Лист |
| | | | | |СПРТ. КП 2003. 000ПЗ | |
| | | | | | |5 |
|Изм. |Лист|№ докум. |Подп. |Дата| | |
| |
| |
| |
|Супергетеродинный метод приема по сей день остается основным, так как он |
|позволяет обеспечить устойчивый прием весьма слабых сигналов в условиях |
|интенсивных помех. Сверхминиатюризация элементной базы не изменила основного |
|принципа построения структурной схемы супергетеродинного радиоприемника, хотя он |
|может представлять собой очень сложное устройство, в котором производится не |
|одно, а несколько преобразований частоты сигнала. |
|Наряду с достоинствами супергетеродинный метод приема имеет существенные |
|недостатки. Наиболее серьезный из них - так называемые побочные каналы приема. В |
|радиоприемнике прямого усиления основными источниками помех служат соседние по |
|частоте станции. Побочные каналы приема создаются в супергетеродинном приемнике в|
|процессе преобразования частоты. Так, один из таких каналов, наиболее опасный, |
|образуется следующим образом. На входе радиоприемника всегда действует множество |
|сигналов различных частот, среди которых может оказаться частота, удовлетворяющая|
|условию формирования промежуточной частоты. Причем, если в радиоприемнике принято|
|условие fг>fc, то частота побочного канала f3K>fr . относительное расположение |
|частот для этого случая показано на рисунке 1.2. |
|Частота f3K отстоит от частоты гетеродина fr на такое же расстояние, что и |
|частота принимаемого сигнала fс. Поэтому канал , по которому проникает помеха на |
|частоте f3K, называют симметричным или зеркальным. Для случая fr S з.к. треб |
| |
|Так как Sз.к.рас. больше Sз.к.треб. , то контур входной цепи обеспечивает |
|нужную избирательность по зеркальному каналу. |
|1.4.2 Определяем избирательность по соседнему каналу, которую может обеспечить |
|входная цепь: |
| |
|[pic] , (1.9) |
| |
| |
|где ?f = 9кГц – расстройка для соседнего канала |
| |
| |
|[pic] |
| |
| |
| |
|Sc.к. = 20ln(1) = 0 дБ |
| |
|1.4.3 Определяем частотные искажения на минимальной кастоте диапазона вносимой |
|входной цепью: |
| |
| |
|[pic], (1.10) |
| | | | | | |Лист |
| | | | | |СПРТ. КП 2003. 000ПЗ | |
| | | | | | |11 |
|Изм. |Лист|№ докум. |Подп. |Дата| | |
| |
| |
|где П – полпса пропускания приёмника. |
| |
| |
|[pic] |
| |
| |
| | | | | | |Лист |
| | | | | |СПРТ. КП 2003. 000ПЗ | |
| | | | | | |12 |
|Изм. |Лист|№ докум. |Подп. |Дата| | |
| |
| |
|2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА |
| |
|2.1 Обоснование выбора элементной базы высокочастотной части приемника |
| |
|По заданию данного курсового проекта необходимо спроектировать приемник на ИМС |
|174-ой серии, поэтому из справочника выбираем ИМС К174ХА2. |
| |
|2.1.1 Описание ИМС К174ХА2 |
| |
|К174ХА2 представляет собой полупроводниковую интегральную микросхему 3-й степени |
|интеграции. Она содержит 34 транзистора, 21 диод, и 57 резисторов. |
| |
|Таблица 2.1 Электрические параметры ИМС К174ХА2 |
|Номинальное напряжение питания |
|9В |
| |
|Ток потребления при UП = 9В, Т = +25°С, не более |
|16мА |
| |
|Отношение сигнал-шум при UП = 9В, fвх = 1 МГц, UВХ =10мкВ, m= 0,8, T= +25°С, не |
|более |
| |
| |
|24дБ |
| |
|Выходное напряжение низкой частоты при UП = 9В, fвх= 1 МГц , fпч = |
|465кГц, fм=1 кГц. m= 0,8, T=+25°С:. |
|при UВХ = 20мкВ, не менее |
|при UВХ = 5?105 мкВ |
| |
| |
|60мВ |
|100…560мВ |
| |
|Изменение выходного напряжения низкой частоты при изменении напряжения источника |
|питания в диапазоне 4,8...9В при f=1 МГц, |
|fм=1 кГц, m= 0,3, UВХ = 10мкВ, Т= +25°С, не более |
| |
| |
| |
|6дБ |
| |
|Верхнее значение частоты входного сигнала при UП = 9В, Т = +25°С, не менее |
|27МГц |
| |
|Коэффициент гармоник при Un = 9В, fвх = 1МГц, fпч =465 кГц, fм=1кГц, m= 0,8, T = |
|+25° С, не более: |
|при UВХ = 5 ?105мкВ |
|при UВХ = 3?104 мкВ |
| |
| |
|10% |
|8% |
| |
|Входное сопротивление УПЧ при Un = 9В, Т =+25°С, не менее |
|3кОм |
| |
|Входное сопротивление УВЧ при Un = 9В, Т =+25°С, не менее |
|3кОм |
| |
|Выходное сопротивление УПЧ при Un = 9В, Т =+25°С, не менее |
|60кОм |
| |
|Предельные эксплуатационные данные: |
|Напряжение питания …………4,8... 15В |
|Максимальное входное напряжение ……………...2В |
|Максимальная температура кристалл- |
|ла ... ………..+125° С |
|Температура окружающей среды ……..-25...+550 С |
| | | | | | |Лист |
| | | | | |СПРТ. КП 2003. 000ПЗ | |
| | | | | | |13 |
|Изм. |Лист|№ докум. |Подп. |Дата| | |
| |
|Типовая схема включения изображена на рисунке 2.1. |
|[pic] |
|Рисунок 2.1 Типовая схема включения ИМС К174ХА2 |
| |
| |
|. [pic] |
Страницы: 1, 2, 3, 4
|