Курсовая работа: Радиоприемные устройства

Наконец, каждый типовой функциональный узел может быть представлен соединением нескольких операционных звеньев (элементарных функциональных узлов — рис. 1.3, в). Операционное звено — это устройство, производящее над электрическими сигналами операцию, соответствующую одной или нескольким алгебраическим операциям — умножение на постоянный коэффициент (усиление), перемножение двух сигналов, интегрирование и т. п. Примерами операционных звеньев являются отдельный каскад широкополосного усилителя, частотный фильтр, инвертор, аналоговый перемножитель сигналов и т. п.

В процессе синтеза функциональных узлов РПУ часто реальное операционное звено заменяется его идеальным аналогом — устройством, параметры которого не зависят от источника сигнала и нагрузки, а функционирование описывается алгебраическим выражением (рис. 1.3, в). Это позволяет синтезировать структуру типовых функциональных узлов и блоков, не привязываясь к параметрам конкретных ИС, а в дальнейшем, учтя эти параметры, перейти к реальной оптимизированной структуре прибора. Чем ближе будут характеристики реальной микросхемы и идеального звена, тем лучше окажутся параметры узла или блока.

Можно показать, что для построения всех операционных звеньев в аналоговой технике (при известном частотном ограничении) достаточно использовать два звена — усилитель с инвертированием выходного сигнала и перемножитель сигналов. Для придания этим звеньям свойств других звеньев к ним соответствующим образом подключаются линейные двухполюсники — активные или реактивные сопротивления. Для реализации разрывных функций (ограничения сигнала) - необходим также нелинейный двухполюсник — идеальный диод. Перечисленная совокупность двух операционных звеньев в сочетании с линейным и нелинейным двухполюсниками образует минимальную функционально полную систему аналоговых звеньев, на которых можно реализовать (в идеальном случае) все функциональные узлы приемных устройств. Возможен и другой состав функционально полной системы. В качестве физических аналогов операционных звеньев используются обычно универсальные ИС, в частности, для двух исходных звеньев — операционный усилитель и аналоговый перемножитель.

В цифровой технике минимальную функционально полную систему образуют логические схемы, производящие простейшие операции математической логики — операции конъюнкции (И), дизъюнкции (ИЛИ) и инверсии (НЕ).

2.3 Основные параметры радиоприемников

Чувствительностью приемника называется его способность принимать слабые сигналы. Количественно чувствительность оценивается минимальным уровнем принимаемого сигнала, при котором переданная информация воспроизводится с удовлетворительным качеством.

Селективностью называют свойство приемника выделять полезный сигнал принимаемой станции из множества других, отличных по частоте. Количественно селективность оценивается по частотной характеристике высокочастотных каскадов отношением усиления на резонансной частоте К₀ к усилению К_{Δ f} при расстройке Δ f , соответствующей частоте помехи:

σ_{Δ f} =201g[K₀ /К_{Δ f} ],

или отношением чувствительности приемника U_{Δ f} при расстройке Δ f к чувствительности настроенного приемника U₀ (рис. 1.).

Различают селективность по соседнему и зеркальному каналам, а также по каналу промежуточной частоты. (ПЧ).

Селективность по соседнему каналу

σ_с.к. = 20 Ig[U_{Δ f} / U₀ ]

где Δ f —растройка несущей частоты соседней станции относительно f ₀ .

Селективность по зеркальному каналу, отстоящему на две промежуточные частоты в сторону частоты гетеродина,

σ_з.к = 20 Ig[K₀ /К_з.к. ]= 20 Ig [U_з.к. / U₀ ]

Селективность по промежуточной частоте

σ_пч = 20 Ig[K₀ /К_пч ]= 20 Ig [U_пч / U₀ ]

Формулы указанные выше характеризуют односигнальную селективность. В реальных условиях на приемник действует не один, а два или более сигналов и вследствие нелинейных эффектов реальная или эффективная селективность будет меньше. При испытаниях измеряют двухсигнальпую селективность, когда на приемник воздействуют одновременно полезный и мешающий сигналы.

Частотные характеристики приемника могут определяться по высокой ити низкой частоте. В последнем случае снимают сквозную характеристику (кривую верности) — зависимость выходного напряжения приемника от частоты модуляции входного сигнала. Частотные искажения определяют по кривой верности, которая фактически является произведением частотной характеристики приемника по высокой частоте и частотной характеристики низкочастотного тракта. Неравномерность усиления М_пр в пределах полосы пропускания F_H ...F_B определяется общим коэффициентом частотных искажений

М_пр = М_ВЧ М_НЧ .

где М_ВЧ и М_НЧ — коэффициенты частотных искажений высокочастотного и низкочастотного трактов соответственно. М_ВЧ определяет, в основном, общую неравномерность на F_B , а М_НЧ — на F_H .

Переходной характеристикой приемника называют зависимость во времени напряжения сигнала на выходе при воздействии на его вход единичного скачка модулируемого параметра. Выбор параметра (амплитуды, частоты или фазы) определяется применяемым видом модуляции. Выходное напряженно возникает с задержкой и часто имеет выбросы.

Амплитудная характеристика — зависимость выходного напряжения от э. д. с. в антенне (при амплитудной модуляции). При других видах модуляции—от глубины модуляции. Нелинейные искажения и динамический диапазон определяются по тем же формулам, что и для усилителей.

Выходная мощность различается следующим образом: номинальная — наибольшая мощность, при которой нелинейные искажения сигнала не превышают заданной нормы, соответствует 100 % модуляции сигнала; нормальная мощность, составляющая 0,1 номинальной, соответствует глубине модуляци 30%; стандартная мощность, равная 50 мВт (для радиовещательных приемников).

Выходное напряжение — напряжение, снимаемое с нагрузки последнего (оконечного) каскада и подводимое к воспроизводящему прибору. Для телевизионных и радиолокационных приемников задается именно выходное напряжение, а не мощность.

Диапазон рабочих радиочастот — интервал частот, в пределах которого приемник при перестройке сохраняет свои основные параметры. Характеризуется коэффициентом перекрытия приемника

В связных приемниках k_np > 100. Помимо диапазонных приемников существуют приемники с фиксированной настройкой (телевизионные, маркерные, некоторые типы радиолокационных).

Частотная точность — разность между частотой настройки приемника f ₀ и частотой принимаемого сигнала f _с . Характеризуется относительной расстройкой: