Курсовая работа: Приемник аналоговых сигналов с амплитудной модуляцией

Емкости конденсаторов:

, где:

С_м2 = 15…20 пФ – емкость монтажа входной цепи УНЧ

Коэффициент фильтрации напряжения промежуточной частоты для последовательного детектора:

При рассчитанном К_Ф обеспечится заданное в ТЗ ослабление на промежуточной частоте S_пч = 40 dВ.

Из соотношения по рис. 9.2 [1] находим К_д = 0,798 ≈ 0,8.

Выбор и расчет схемы АРУ

АРУ обеспечивает требуемое относительное постоянство выходного напряжения приемника в условиях изменения мощности принимаемых сигналов.

Инерционные системы АРУ с обратной связью представляют собой замкнутую нелинейную систему автоматического регулирования, содержащую усилительный тракт приемника с регулируемым коэффициентом усиления и цепь регулирования. Последняя состоит из детектора АРУ, фильтра и усилителя. В общем случае, может быть еще схема задержки.

Um вых

?????????????? ????? ??????? ? ?? ???????????? ???????? ???????????? ????? ?????????????? ?????????????? ????????????? ????????????? ?????? ? ?????????? ???? ?????????????, ?????????????? ???????????? ????????????? ?????????? U_р . ?????????????? ?????????????? ???, ?????????????? ? ?????????? ?174??2.

Имеющаяся в нашем распоряжении регулировочная характеристика является нелинейной. Наиболее часто при анализе и расчете систем АРУ пользуется ее кусочно-линейной аппроксимацией. В подавляющем большинстве случаев для инженерного расчета оказывается вполне допустима аппроксимация тремя отрезками прямой (рис.8). Основным параметром регулировочной характеристики является ее крутизна S_р . Требования к эффективности системы АРУ определяются заданием коэффициентов:

; .

В процессе работы системы АРУ усиление каскадов приемника, охваченных цепью регулирования, изменяется от максимального значения К_о до некоторого минимального значения К_min , определяемого наибольшим уровнем входного сигнала. Относительное изменение усиления представляет собой глубину регулирования

Она определяется только регулируемыми каскадами. Коэффициенты D и В определяют необходимые требования к глубине регулирования, а тем самым и к виду регулировочной характеристики.

В нашем случае:

, т.к. , то работа системы АРУ будет проходить на «хвосте» регулировочной характеристики с меньшим значением ее крутизны и большим регулирующим напряжением. При таком режиме работы необходимую эффективность системы АРУ можно реализовать с помощью дополнительного усиления в цепи регулирования. Требования к усилению в цепи регулирования, т.е. к произведению коэффициента передачи детектора АРУ К_д и коэффициента усиления усилителя АРУ К_у можно найти:

, где:

В = 1,995 – из ТЗ

U_{m вых min} – напряжение на выходе последнего каскада, охваченного цепью регулирования, при входном сигнале приемника, соответствующем его чувствительности. Из [5] находим, что U_{m вых min} ≈ 63 мВ.

Такое усиление (К_у ) должен обеспечить усилитель АРУ, реализованный в микросхеме К174ХА2. Очевидно, что такое усиление достижимо, т.е. обеспечена заданная глубина регулировки.

В используемой микросхеме охвачены регулировкой n=3 каскада УПЧ.

Динамические свойства системы АРУ с ОС определяются, с одной стороны, постоянными времени фильтров и других инерционных элементов цепи регулирования, а с другой некоторым обобщенным параметром системы М = К_д К_у S_р u_{m вх} . Максимальное быстродействие системы АРУ будет иметь место при наибольшем значении указанного параметра, которое приближенно для n ≤ 6 можно считать равным: