Определяем коэффициент передачи входной цепи для крайних частот диапазона.

1.Для частоты 5,1 МГц

[47]

2.Для частоты 5,8 МГц

[48]

Рисунок 3 - Структурная схема приемника.

Расчет фильтра сосредоточенной селекции (ФСС).

f_пр = 465 кГц

d = 44 дБ при Df = 10 кГц

2DF = 6.2 кГц

М_ф = М_тпч = 7дБ

Определим расчетную добротность контура.

[49]

Задаемся констр. добротностью контура Q , чтобы она была , до 300-500.

Q = 350

Вычисляем полосу пропускания фильтра.

[50]

Задаемся обобщенной расстройкой соответствующей полосе пропускания.

Если М_ф дБ и d 26 дБ, значит выберем Выбираем

[51]

Определяем вспомогательные величины:

обобщенную расстройку, соответствующую избирательности по соседнему каналу:

[52]

где = 10 кГц – расстройка по соседнему каналу;

обобщенное затухание:

[53]

Определяем избирательность по соседнему каналу, создаваемому одним звеном фильтра.

По графику на рисунке 3 определим через b и обобщ. расстройку x_c

Рисунок 4 – Обобщенные резонансные кривые ФСС.

= 11 дБ

Найдем частотные искажения, вносимые одним звеном.

По графику для той же кривой и х_п = 0.9 определим

Определяем число звеньев фильтра п_фи из условий обеспечения заданной избирательности.

п_фи = [54]

и заданных частотных искажений

[55]

п_фм п_фи

Принимаем число звеньев фильтра п_ф=4.

Определяем избирательность по соседнему каналу и частотные искажения, создаваемые фильтром в целом.

d = п_ф* =4*11=44 [56]

М_ф = п_ф* = 4*0.7 = 2.6 [57]

Требования удовлетворяются.

Определим коэффициент передачи фильтра К_ф по графику на рисунке 4.

При п_ф = 4 и b = 0.25 К_ф = 0.3

Рисунок 5 – График кривых коэффициента передачи фильтра.

Окончательный расчет приемника.

Выбираем преобразователь со встроенным гетеродином.

Расчет элементов контура гетеродина.

f_min – f_max = 5.1 – 5.8 МГц

f_пр =465 кГц

L = 139 мкГн

Определяем максимальную емкость контура гетеродина.

С_max = C_{k max} + C_cx = 180 + 44.5 = 224.5 (пФ), [58]

где C_{k max} – емкость блока переменного конденсатора;

С_сх – емкость схемы входной цепи.

Вычисляем вспомогательные коэффициенты.

n=f_пр/f_ср=465/5450=0.09 [59]

fср= [60]

По графику на рисунке 5 находим коэффициент a для n = 0.09.

Рисунок 6 – График зависимости коэффициента a от n.

a= 0.9

Определим индуктивность контура гетеродина.

L_г=αL=0.9*139=125 мкГн [61]

По графику на рисунке 6 определим емкость последовательного конденсатора для n= 0.09 и С_max = 224.5 пФ.

Рисунок 7 – График для определения емкости последовательного сопрягающего конденсатора.

С_посл = 1600пФ

По графику на рисунке 7определяем емкость параллельного конденсатора

Рисунок 8 – График для определения емкости параллельного сопрягающего конденсатора.

С_парал = 2 пФ

Расчет смесительной части преобразователя.

f_пр = 465 кГц

2DF_p = 6.8 кГц

К_ф = 0.3

Транзистор преобразователя ГТ310А:

S_пр = 10 мА/В

g_22пр = 6 мСм

С_22пр = 12 пФ

С_к = 4 пФ

Транзистор первого каскада УПЧ ГТ310А:

С_11э = 4 пФ

g_11э = 0.6 мСм

Определим коэффициент устойчивого усиления.

[62]

Принимаем полное включение фильтра со стороны коллектора p_к = 1.

Определяем значение сопротивления R.

[63]

где [64]

Определим выходное сопротивление преобразователя.

[65]

Так как R<R_{вых пр}, то для обеспечения условия p_к = 1 следует выход преобразователя зашунтировать сопротивлением

[66]

Из стандартного ряда выбираем R_ш = 5.8 кОм, тогда действительное значение сопротивления фильтра равно

[67]

Вычислим коэффициент включения контура со стороны базы

[68]

Определим элементы фильтра.

[69]

Номинальное значение С₁ = 50 пФ.

[70]

Номинальное значение С₂ = 4000 пФ.

[71]

Номинальное значение С₃ = 2000 пФ.

[72]

Номинальное значение С₄ = 2000 пФ.

[73]

Номинальное значение L₁ = 15 мкГн.

[74]

Номинальное значение L₂ = 30 мкГн.

Расчет каскада УПЧ.

Рисунок 9 – Полосовой усилитель с двухконтурными фильтрами.

Определим полосу пропускания одного каскада УПЧ.

[75]

Вычислим эквивалентную добротность контура

[76]

Выбираем Q_э = 20

Определим коэффициент устойчивого усиления каскада.

[77]

Выбираем коэффициент усиления двухконтурного УПЧ из справочника

Определим коэффициент включения со стороны базы, принимая коэффициент включения со стороны коллектора р_к = 1.

[78]

Вычислим волновое сопротивление

[79]

Определяем параметры контура.

[80]

[81]

Для определения добротности контура вычислим:

-эквивалентную проводимость контура

[82]

-собственную проводимость контура

[83]

Определяем добротность контура.

[84]

Для связанных контуров выбираем параметр связи ƞ = 1.

Коэффициент связи между контурами равен:

[85]

Т.к. , то условие устойчивого усиления выполняется, и цепь нейтрализации не требуется.

Расчет элементов цепи темпер. стаб. рабочей точки транзистора УПЧ.

При напряжении питания Е_к = 9 В, принимаем, что I_к0 = I_э = 5 мА.

Определяем [86]

где Е_к=9 В, U_R3=(0.15-0.2) Е_к.

Определяем резистор

R₁ = R₃(кОм)*(δ-1)*(E_k/E_R2), [87]

где E_R2= (0.15 – 0.3)E_k;

δ = (3-5);

R₁ = 0.36*(4-1)*9/1.5=6.5кОм. [88]

Номинальное значение R₁ =6.8 кОм.

Определяем резистор R₂.

[89]

Номинальное значение R₂ = 1.3 кОм.

Определим емкость блокировочного конденсатора.

[90]

Номинальное значение С₃ = 0.13 мкФ.

Расчет детектора.

Рисунок 10 – Амплитудный детектор с разделенной нагрузкой.

Для детектирования ВЧ АМ сигнала выбираем диод Д20 и используем схему детектора с разделенной нагрузкой.

Рисунок 11 – Зависимость коэффициента передачи напряжения от проводимости диода и сопротивления нагрузки.

Исходные данные для расчета:

Определим допустимую величину входного сопротивления детектора, принимая коэффициент p = 0.4.

[91]

Вычислим общее сопротивление нагрузки детектора.

[92]

Задаёмся сопротивлением

и определяем сопротивление резистора

[93]

Определяем общую ёмкость конденсатора фильтра.

[94]

Задаёмся и вычисляем ёмкость конденсатора .

[95]

Определяем емкость , [96]

где

4000-1000=3000 пФ

,исходя из допусти- мых частотных искажений и на самой низкой частоте.

= [97]

Выбираем по ГОСТу

Принимаем амплитуду несущей частоты

Для

Вычислим действительный коэффициент передачи детектора.

[98]

Определим коэффициент частотных искажений в области частот модулирующего сигнала.

[99]

[100]

Предварительный усилитель низкой частоты.

Для предварительного усиления НЧ в приёмнике, используем усилитель на основе ИС TDA7294.

Рисунок 12 - Схема усилителя НЧ на ИС TDA7294.

Основные параметры микросхемы TDA7294 приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Основные параметры микросхемы TDA7294.

Усилитель мощности низкой частоты.

Для конечного каскада приёмника выбираем УМ на основе ИС TA8225HQ.

Схема TA8225HQ имеет вид:

Рисунок 13 - Схема усилителя мощности TA8225HQ.

Основные параметры TA8225HQ приведены в таблице 2:

Таблица 2 – Основные параметры микросхемы TA8225HQ.

В качестве нагрузки усилителя НЧ выбираем громкоговоритель FR 87/4

- широкополосный громкоговоритель с ровной частотной характеристикой.

Основные параметры громкоговорителя FR 87/4 приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Основные параметры FR 87/4.