Основные принципы проектирования и разработки устройств приема и обработки сигналов. Проектирование стереофонического приемника. Средства, обеспечивающие усиление линейного тракта. Выбор активных элементов и расчет функциональной схемы приемника.
Аннотация к работе
Появление новых специализированных микроэлектронных схем с большой степенью интеграции позволяет при снижении потребляемой мощности повышать качественные показатели радиоприемных устройств. В то же время наличие к настоящему времени в эксплуатации десятков миллионов радиовещательных приемников накладывает существенные ограничения на введение новых видов модуляции, а если они и вводятся, то должны быть совместимы с системами, находящимися в эксплуатации. Радиовещательные приемники используют амплитудную модуляцию (АМ) для приема сигналов вещания в диапазонах длинных волн (ДВ), средних волн (СВ), коротких волн (КВ). В соответствии с этим радиоприемные устройства могут служить для организации радиосвязи, радиовещания, телевидения, радионавигации, радиолокации, радиотелеуправления и др.В соответствии со структурной схемой приемники классифицируются на приемники прямого усиления и супергетеродинные. В зависимости от типа приемных сигналов приемники делятся на следующие группы: для приема амплитудно-модулированных, частотно-модулированных, фазово-модулированных и импульсных сигналов. По условию эксплуатации и конструктивному исполнению приемники подразделяются на стационарные, переносные, корабельные, самолетные, автомобильные, космические и т.п.В супергетеродинном приемнике несущая частота принимаемого сигнала с помощью преобразователя частоты (ПЧ) преобразуется (обычно понижается) без изменения закона модуляции. Сравнительно простыми техническими средствами промежуточную частоту супергетеродинного приемника можно сделать одинаково (постоянной) для принимаемых сигналов в достаточно широком диапазоне рабочих частот.Диапазон рабочих частот приемника разделяют на поддиапазоны в том случае, если коэффициент перекрытия диапазона больше коэффициента перекрытия диапазона применяемых резонансных систем с переменной настройкой.Необходимая полоса пропускания определяется реальной шириной спектра радиочастот принимаемого сигнала Пс, доплеровского смещения частоты сигнала ??fд и запасом Пз, зависящим от нестабильности частот принимаемого сигнала и гетеродина приемника, погрешностей в настройке отдельных контуров и всего приемника по формуле /1.С.21/. Ширина спектра радиочастот принимаемого сигнала определяется по формуле (1). Следует учесть, что ширина полосы пропускания ЛТП (2) складывается из ширины спектра радиочастот принимаемого сигнала (ПС), доплеровского смещения частоты сигнала (??fд) и запаса полосы, требуемой для учета нестабильности и неточностей настроек приемника (Пнс). По таблице 1.1 из [1 ] определяем абсолютную нестабильность частоты сигнала ?fc Для этого полагаем, что передатчик имеет кварцевую стабилизацию частоты и относительную нестабильность по частоте 10-6, тогда абсолютная нестабильность будет равна Тогда абсолютная нестабильность частоты гетеродина, при fпр = 0,465 Мгц, равна: Погрешности настройки приемника и тракта промежуточной частоты полагаем равными нулю, поскольку при ручной настройке с индикацией по звуку эти ошибки очень малы.В диапазоне СВ реальная чувствительность приемников ограничена внешними помехами (промышленными и атмосферными) и собственными шумами. Поскольку приемники СВ относительно узкополосны, в первом приближении можно считать, что внешние помехи имеют такой же характер на выходе селективной системы, как и собственные шумы. Так как у нас реальная чувствительность задана в виде величины э.д.с. сигнала в антенне, при которой отношение эффективных значений напряжений сигнал/помеха на выходе приемника больше минимально допустимого отношения (), то следует вычислить допустимый коэффициент шума из условия Рассчитаем минимальное отношение сигнал/шум на входе приемника: = 32 Эта величина больше шести, следовательно, внутренние шумы чувствительность не ограничивают, и принимать какие-то специальные меры по снижению внутренних шумов приемника не надо.В техническом задании определена величина неравномерности частотной характеристики всего приемника по звуковому давлению . Неравномерность частотной характеристики линейного тракта приемника (УРЧ и УПЧ) можно определить по формуле где - неравномерность частотной характеристики УНЧ (SNУНЧ=4?5ДБ); - неравномерность частотной характеристики акустической системы (); - неравномерность частотной характеристики детектора (). Распределим полученную величину неравномерности линейного тракта (9 ДБ) между преселектором и усилителем промежуточной частоты следующим образом: , Избирательность по зеркальному каналу обеспечивается в основном преселектором (ВЦ и УРЧ). От избирательности преселектора зависят избирательность приемника по зеркальному каналу SЗК, избирательность по каналу прямого прохождения SПП и искажения сообщения на низких частотах сигнала. Выберем простейшую структуру преселектора и определим ее избирательность по зеркальному каналу.Имеется два способа обеспечения избирательности по соседнему каналу: применение УПЧ с распределенной избирательностью и с сосредоточенной избирательностью. При втором способе избирательность обеспечивается фильт