Визначення параметрів радіоприймача

Радіоприймач як електронний пристрій, призначений для приймання, оброблення та відображення інформації. Розробка структурної, електричної принципової схеми пристрою. Розрахунок вхідних кіл, підсилювача проміжної та високої частоти, а також детектора.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Вступ

Рiзноманiтнi системи радiозвязку мiцно увiйшли в усi сфери життя та дiяльностi людини вiд космiчної галузi до побуту. Здавалося б, з часiв винайдения радiо О. Поповим радiотехнiка розвинулась настiльки, що здатна задовольнити бiльшiсть потреб суспiльства в засобах дистанцiйної комунiкації. Однак, перенасичення радiодiапазонiв сигналами мiльйонiв службових радiостанцiй висуває до зв'язкової приймальної апаратури низку специфічних вимог, найважливiша з яких полягає в досягненнi максимально можливої селективностi радiоприймачiв без втрати їх чутливостi.

Радiоприймач - електронний пристрiй призначений для приймання, оброблення та вiдображення в зрозумiлому для людини виглядi iнформацiї, яка передасться електромагнiтними хвилями…

У радiотехнiцi використовуються такi види приймачiв: детекторний, прямого пiдсилення, прямого перетворення та супергетеродиннi приймачi, якi є найпоширенiшими у системах радiозв'язку. Супергетеродин - радiоприймач, де основне пiдсилення рiзних за частотою радiосигналiв вiдбувасться пiсля перетворения їх на сигнали промiжної (постiйної) частоти. Вiд радiоприймача з прямим пiдсиленням радiосигналiв вiдрiзвяється головним чином наявнiстю перетворювача частоти, складовою частиною якого є гетеродин. В цьому перетворювачi прийнятi радiосигнали взаємодiють з власними високочастотними коливаннями гетеродина, внаслiдок чого й виникають електричнi коливання промiжної частоти, яка є сумою або рiзницею частоти радiосигналу i гетеродина. Змiнюючи частоту гетеродина, можна приймати радiосигнали вiд рiзних станцiй. Дальше пiдсилення сигналу, прийнятого супергетеродином вiдбувасться в пiдсилювачi промiжної частоти. До найпоширенiших належать супергетеродини, де частота радiосигналiв перетворюсться одноразово. Створено також приймачi з подвiйним i потрiйним перетворенвям.

Супергетеродиннi радiоприймачi широко використовуються в службових системах радiозв'язку, отже досягнения в них високої селективностi без втрати чутливостi є важливою та актуальною задачею на сьогоднiшнiй день.

1.Теоретична частина

1.1 Розробка структурної схеми пристрою

У супергетеродинному приймачі сигнал високої частоти за допомогою перетворювача, що складається з змішувача і гетеродина, перетворюється на сигнал так званої проміжної частоти.

При перебудові проміжна частота залишається постійною. Тому, здійснивши основне посилення сигналу в каскадах підсилювача проміжної частоти, можна отримати високі вибірковість і чутливість.

радіоприймач підсилювач детектор

Вхідне коло

Пристрій, який зв'язує антену з входом першого каскаду радіоприймача, називається вхідним колом. Воно представляє собою вибірковий пристрій, що складається з коливального контуру чи системи коливальних контурів, що зв'язані з антеною і входом першого каскаду радіоприймача елементом зв'язку.

Радіосигнал разом з завадами від антени підводиться до вхідного кола через елемент зв'язку, до якого відноситься:

- Просто провід (безпосередній зв'язок);

- Індуктивність (індуктивний чи трансформаторний зв'язок);

- Ємність (зовнішньо-ємнісний зв'язок);

- Ємність і індуктивність (індуктивно-ємнісний зв'язок).

Вибіркова система представляє собою перестроювальний паралельний контур. Яка за рахунок резонансних властивостей виділяє сигнал тієї частоти, на яку вона настроєна. В подальшому сигнал через елемент зв'язку подається на радіоприймача.

Вхідне коло (ВК) радіоприймача повинен виконувати дві основні функції.

Перша функція полягає в забезпеченні деякої частотної вибірності приймача. Вибіркові ланки вхідного кола і підсилювача радіочастоти (ПРЧ) супергетеродинного радіоприймача використовують для захисту від паразитних каналів прийому, найбільш небезпечними з яких є дзеркальний канал і канал прямого проходження.

Друга функція схеми ВК полягає в здійсненні передачі енергії прийнятого сигналу з мінімальними затратами і спотвореннями від антени до входу першого підсилюючого чи перетворюючого каскаду.

Підсилювач високої частоти

Підсилювач високої частоти. У приймачі підсилювач високої частоти служить головним чином для підвищення чутливості приймача, також він застосовується для підвищення вибірковості щоб в приймач не потрапляли непотрібні частоти. Це дозволяє значить зменшити свисти і шуми. Крім того, наявність підсилювача високої частоти послаблює зв'язок гетеродина з aнтенной і сприяє зменшенню випромінювання його коливань.

ПВЧ разом із вхідним колом повинні забезпечити вибірковість приймача по дзеркальному каналу, каналу проміжної частоти і по відношенню до завад які викликають нелінійні ефекти.

Класифікують ПВЧ:

- За типом електронного пристрою;

- За способом включення електронного пристрою;

- По виду зв'язку вибіркової системи з входом підсилювального елементу;

- За кількістю каскадів.

Основні параметри ПВЧ:

- Коефіцієнт передачі по напрузі і струму;

- Коефіцієнт передачі по потужності;

- Вибірковість ПВЧ;

- Смуга пропускання;

Схеми ПВЧ використовуються в приймачах прямого підсилення і аперіодичних, в приймачах супергетеродинного типу резонансні вибіркові чи селективні.

Змішувач гетеродин

Змішувач разом з гетеродином призначений для перетворення високих несучих частот радіосигналів звукового супроводу в більш низькі проміжні частоти.

Перетворювачі частоти, являють собою нелінійні системи, на вхід яких одночасно подаються високочастотний і сигнал гетеродина, а в вихідному колі утворюються комбінації частот які змішуються. Але контур на виході змішувача налаштовується на частоту гетеродина і прийняті несучі частоті радіосигналів звукового супроводу і має смугу пропускання, достатню для виділення спектру частот радіоканалу, перенесеного в область проміжних частот.

Перетворювачі частот можуть бути двох типів: з внутрішнім гетеродином (схема автогенеруючого перетворювача) і з зовнішнім.

Зв'язок між каскадами ПВЧ і змішувача зазвичай індуктивний, а між гетеродином і змішувачем частіше ємнісний. Індуктивність вхідного контуру змішувача Lб змінюється при виборі програми за допомогою барабанного перемикача.

Слід мати на увазі, що оскільки частота гетеродина вище несучих частот радіосигналів звукового супроводу, то після перетворення верхня бічна смуга стає нижньої, а нижня - верхньою, тобто вони міняються місцями, так само міняються місцями і нові несучі частоти, які тепер називаються проміжними.

При прийомі сигналів змішувач селектора зазвичай використовується як додатковий каскад ППЧЗ для сигналів, що надходять на його базу. Для того щоб усунути вплив одного селектора на інший у ланці бази змішувача включений розв'язуючий контур.

Підсилювач проміжної частоти

Підсилювач проміжної частоти - це одночастотний підсилювач. Зазвичай для посилення сигналу до необхідного рівня використовуються два або три каскаду посилення проміжної частоти. Чутливість приймача визначається посиленням підсилювача проміжної частоти. Чим вище посилення, тим вище чутливість.

Підсилювачі проміжної частоти ППЧ в супергетеродинному приймачі служать для посилення вихідного сигналу перетворювача частоти і забезпечення вибірковості по сусідньому каналу. У тракті проміжної частоти здійснюється основне посилення прийнятого сигналу. Для отримання великого посилення ППЧ виконуються багато каскадним з постійною проміжною частотою, що дозволяє використовувати в каскадах двох і багатоконтурного вибіркові системи і забезпечувати велике ослаблення сигналів сусідніх каналів навіть при невеликих розстрочках.

У підсилювачах проміжної частоти радіоприймачів смуга пропускання не перевищує 5 - 7% середньої (проміжної) частоти, тому каскади ППЧ ставлять вузько-смуговими.

По виду вибіркових систем розрізняють підсилювачі:

- одноконтурні резонансні (у кожному каскаді по одному коливального контуру, при цьому контури різних каскадів налаштовані на одну проміжну частоту);

- одноконтурні розстроєні (в межах смуги пропускання підсилювача каскади налаштовані на різні частоти);

- з двома звязаними контурами в кожному каскаді;

- з фільтрами зосередженої селекції ФЗС (вибіркова система кожного каскаду містить три і більше пов'язаних коливальних контурів) і комбіновані для прийому амплітудно і частотно модульованих сигналів.

Амплітудний детектор

Амплітудним детектором називається радіотехнічний пристрій, в якому здійснюється виділення з амплітудно модульованого високочастотного коливання модульований сигнал.

На практиці використовуються нелінійні амплітудні детектори.

Нелінійний амплітудний детектор, містить нелінійний елемент і фільтр, що пропускає модульоване коливання.

При детектуванні не модульованого високочастотного сигналу вихідна напруга детектора повинно бути постійною.

У цьому випадку амплітудний детектор працює як випря...