МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Курсовой проект по дисциплине Устройства приема и обработки сигналов Тема: «Проектирование радиовещательного приёмника амплитудно-модулированных сигналов»

Выполнил: Чистяков А. В.

4 курс, группа №5, 607273

Проверила: Лохова С.П.

Москва, 2011 г.

Исходные данные:

Минимум частоты диапазона:

f_min=0,52 МГц

Максимум частоты диапазона:

f_max=1,6 МГц

Нижняя частота модуляции несущей:

F_min=180 Гц

Верхняя частота модуляции несущей:

F_max=6000 Гц

Коэффициент различимости, равный отношению сигнала к собственным шумам по напряжению на выходе приемника:

γ=4

Максимальная глубина модуляции:

m_max=0,8

Амплитуда напряжения на выходе приемника:

U_mвых=1,4 В

Чувствительность приемника:

Е_а=150 мкВ

Избирательность по зеркальному каналу:

S_eзк=50 дБ

Избирательность по соседнему каналу:

S_eск=60 дБ

Относительная нестабильность несущей частоты принимаемого сигнала:

В_с=2∙10^-5

Сопротивление нагрузки:

R_н=300 Ом

1. Предварительный расчет приемного тракта

1.1 Выбор структурной схемы приемного устройства

Современные устройства приема, как правило, строятся по супергетеродинной схеме с однократным или многократным преобразованием частоты.

В данном курсовом проекте выбираем схему приемника с однократным преобразованием частоты приведена на рис.1.

Рис.1. Структурная схема приемника с однократным преобразованием частоты

В структуру введены следующие условные обозначения:

ВЦ - входная цепь;

УРЧ – усилитель радиочастоты;

СМ –смеситель преобразователя частоты;

УПЧ – усилитель промежуточной частоты;

УНЧ- усилитель низкой частоты.

1.2 Определение числа поддиапазонов

Весь частотный диапазон делят на поддиапазоны. Если соотношение максимальной частоты диапазона к минимальной частоте оказывается больше 3, то весь диапазон делят на поддиапазоны, в них соотношение частот не должно превышать 3.

1.3 Расчет полосы пропускания приемника.

Полоса пропускания приемника высокочастотного тракта супергетеродинного приемника определяется шириною спектра полезного сигнала П_с и величиной нестабильности канала приема f_нест , вызванных нестабильной работой передатчика и неточной настройкой гетеродина приемника:

П_с = 2F_max

П_с=12 кГц

П_вч = П_с+2f_нест

где

f_нест = = 1,2 кГц

и - соответственно частота принимаемого сигнала и частота гетеродина, при этом отличается от частоты сигнала на значение промежуточной частоты ;

=+

f_c=1,06 МГц

f_пр=465 кГц

f_г=1,525 МГц

b_c=3∙10^-5 - коэффициент нестабильности передатчика;

=10^-4 - коэффициент нестабильности гетеродина приемника.

f_нест =1,2 кГц

П_вч = П_с+2f_нест= 12+2,4=14,4 КГц

1.4 Выбор структуры каскадов преселектора

В простейшем приемнике преселектор состоит из одноконтурной входной цепи

вц пч

Величина подавления зеркального канала определяется формой резонансной кривой одиночного контура :

где f_cmax=1,6 МГц- максимальная частота принимаемого сигнала;

f_пр=0,465 МГц – номинал промежуточной частоты;

d_э – эквивалентное затухание контура.

S_eзк= 50 дБ = 316 раз

При n=1:

d_э=0,003

Так как значение d оказалось меньше 0,02, то необходимо применить еще один контур.

При n=2:

d_э=0,05

Вывод из вычислений следующий. При применении одиночных настроенных контуров, число каскадов УРЧ будет на 1 меньше (n-1). Один контур входит в состав входной цепи.

Число каскадов УРЧ равно 1.

1.5 Выбор структуры тракта промежуточной частоты

Расчет начинается для УПЧ с одиночными контурами. По заданной S_еск определяем число контуров, обеспечивающих эту избирательность, и эквивалентное затухание этих контуров.

S_еск =,

Где:

S_еск=60 дБ = 1000 раз

f_ck – частота соседнего канала, равная f_пч f_ск

_ск =25 кГц

f_пч=465 кГц;

n- число контуров тракта УПЧ;

d_э- эквивалентное затухание контуров.

Расчет проводится методом перебора, т.е. определяем d_э сначала для n=1, затем для n=2 и т.д., пока значение d_э не превысит значение 0.02.

Для n=1:

Для n=2:

Для n=3:

Для n=4:

Число каскадов УПЧ с одиночными настроенными на промежуточную частоту контурами равно n-1, где один из контуров отводится для смесителя преобразователя частоты. Число каскадов УПЧ равно 3.

Проведем проверку на соответствие полосы пропускания тракта УПЧ полосе пропускания приемника:

П_упч=

где

d_э=0,021 –эквивалентное затухание контуров, определенное из расчета избирательности по соседнему каналу;

n=4 – число контуров тракта ПЧ.

П_упч=

П_упч=4,24 кГц

Так как П_упч меньше полосы приемника П_вч=14,4 кГц, то переходим к схеме со связанными контурами. При одинаковом количестве каскадов при параметре связи (самая плоская вершина резонансной кривой) полоса пропускания определяется как:

П_упч=f_пчd_э

П_упч=

П_упч=14,5 кГц.