Одной из основных особенностей научно технического прогресса является непрерывный рост информационных потоков во многих сферах человеческой деятельности. Одна из наиболее обширных областей, в которой решается данная задача, является радиовещание. Трудно себе представить быт без радиоприёмников. Это море информации, развлечений, познавательных программ.

Качество принимаемой информации напрямую зависит от качества конструкции приёмника.

Поэтому в данной работе я разработаю карманный радиовещательный приёмник, соответствующий ГОСТу 5651 – 89.

Выбор и обоснование структурной схемы приемника

При проектировании структурной схемы принимаются схемные, конструктивные и технические решения, преследующие следующую цель: - построение приемника, наиболее удовлетворяющего требованиям технического задания. Также радиовещательные приемники должны быть дешевыми, иметь несложную схему и простое управление, поскольку они рассчитаны на массовое производство и служат для индивидуального пользования.

Обычно автомобильные приемники третьего класса выполнены по схеме (рис.1), принимают сигналы на диапазонах СВ (с амплитудной модуляцией) и на УКВ (с частотной модуляцией). Линейный тракт приемника сигналов с АМ состоит из ВЦ (входной цепи), смесителя С – АМ с гетеродином Г – АМ и усилителя промежуточной частоты УПЧ – АМ – ЧМ. Для приема сигналов с ЧМ служит отдельный блок УКВ, состоящий из входной цепи (ВЦ), усилителя радиочастоты (УРЧ), смесителя (С) и гетеродина (Г). С выхода смесителя сигналы подаются на схему УПЧ – АМ – ЧМ, усиливаются и в зависимости от режима работы приемника поступают на демодуляторы - (АД) амплитудный детектор или (ЧД) – частотный детектор, и далее сигнал низкой частоты поступает на усилитель звуковой частоты УЗЧ.

Приемники при необходимости снабжаются устройствами автоматической подстройки частоты (АПЧ). Для нормальной работы приемника при приеме сигналов с АМ введена цепь автоматической регулировки усиления (АРУ). В качестве приемной антенны в автомобильных приемниках используют штыревую телескопическую антенну с сопротивлением r_а = 150 Ом и С_а = 21 пФ

Расчет полосы пропускания

При расчете полосы пропускания приемника будем полагать, что максимальная верхняя частота модуляции принимаемого сигнала F_{в max} равна 15 кГц, а максимальное значение девиации частоты f = 75 кГц, тогда значение максимального индекса модуляции принимаемого сигнала Y, равно 5 (Y = 5)

Вычислим ширина спектра принимаемого сигнала:

????? ???????? ?????? ??????????? ????????? ?????? ?? ???????:

Где:

-относительная нестабильность несущей частоты сигнала - определяется назначением приемника; для радиовещательного приемника значение = 10^-7 … 10^-8 Гц;

-относительная нестабильность частоты гетеродина приёмника. Будем полагать, что в приемнике используется гетеродин с плавной перестройкой частоты LC контуром и =10^-3 … 10^-4 Гц

- относительная нестабильность частоты тракта УПЧ, и определяется типом селективной системы тракта УРЧ. Будем использовать пьезокерамический фильтр.

В результате П_пр >П_с . Для сужения полосы пропускания приемника применим систему АПЧ (автоматическая подстройка частоты), тогда

используя частотную автоподстройку частоты с К_апч = 20, что вполне осуществимо, получим:

Расчет чувствительности

Требуемое отношение сигнал/шум (по напряжению) на входе приемника определяется формулой:

Где

- необходимое отношение сигнал/шум на выходе детектора. Для рассматриваемого диапазона берём = 20 дБ.

- отношение сигнал/шум по мощности.

Коэффициент шума приемника обеспечивающий заданную чувствительность приемника Е_а0 при комнатной температуре (290К) определяется неравенством:

K=1.38*10-23 ??/? ? ?????????? ?????????, ?₀ =290? ? ??????????? ??????????? ?????????. r_a =150?? ? ?????????? ????????????? ???????, ?_действ =1.1*?_пр =1,1*257,8=283,6 ???, ?_рф - ??????????? ???????? ?????? ?? ???????? ?_рф =10^{-0,1 d ф b} =10^-0,1*0,06*1 =0,986,

Разбивка на диапазоны и выбор элементов настройки

Проектируемый приемник является стандартным приемником третьей группы сложности, и его основные параметры определены в ГОСТе – 5651 – 89, в том числе и частоты диапазонов. Считаем, что приемник имеет два диапазона: СВ – средневолновый диапазон с частотами от 525 до 1605 кГц и УКВ – ультракоротковолновый с частотами от 100 до 108 МГц.

Выбираем перестройку контуров преселектора в диапазоне УКВ с помощью варикапов (варикапной матрицы КСВ – 111А)

Коэффициент диапазона приемника (в УКВ диапазоне):

Параметры КВС 111А

С_min = 29.7пФ; C_max = 36.3пФ; Q = 200; C_ном = 33пФ;

U_см = 4В; f_измер =50МГц; U_{обр max} = 30В; I_{обр max} = 1мкА

Определим минимальную емкость варикапа:

С_{в min} = C_ном (U_ном / U_max )ⁿ = 33*10^-12 *(4.85/4,5+0,85)^0.43 = = 31,637пФ