Моделирование преселектора

ТЕСТОВАЯ ЗАДАЧА №1

УРЧ-тракт стационарного радиовещательного бытового радиоприемника АМ- радиосигнала второй группы сложности (см. ГОСТ 5651-89 Аппаратура радиоприемная бытовая), настроен на центральную частоту диапазона 17800 – 17900 кГц, Исходя из ГОСТ 5651-89 Аппаратура радиоприемная бытовая, для радиоприемника второй группы сложности чувствительность, ограниченная шумами при отношении сигнал/шум, не менее 20 дБ: по напряжению со входа для внешней антенны, мкВ, не хуже 200.

По ТЗ необходимо на входе смесителя получить 100 мВ. Разделив 100 мВ на 200 мкВ получаем коэффициент усиления в разах равный 500. Переводим 500 раз в дБ; 54 дБ по напряжению.

Обеспечить необходимое усиление возможно спроектировав преселектор с коэффициентом усиление равным 40 дБ и УПЧ1 с коэффициентом усиления равным 20 дБ по напряжению, с учетом потерь в кабеле и при преобразовании частоты.

Рисунок 1 – Структурная схема УРЧ

Оценка ослабления первой зеркальной частоты

Начальные данные для расчета:

Первая промежуточная частота: fпч1 = 10.7 МГц;

Частота сигнала: f0 = 6.05 МГц;

Полоса пропускания контура: ∆f = 0,100 МГц;

Добротность преселектора:

(1.1)

;

Определяю первую зеркальную частоту

(1.2)

МГц;

Определяю относительную расстройку контура на первой зеркальной частоте

Определяю обобщённую расстройку контура:

(1.4) ;

Высчитываю ослабление зеркальной частоты одним контуром:

(1.5)

дБ;

Из расчетов видно – ППФ Саллена–Кея первого порядка обеспечивает необходимое ослабление первого зеркального канала с большим запасом. Данные будут уточнены после проведения компьютерного моделирования.

Моделирование преселектора

Центральной частотой заданного диапазона является 6050 кГц. В системе MultiSim промоделирован один каскад активного фильтра на ОУ, обеспечивающий КУ 20 дБ.

В качестве преселектора используем полосовой фильтр Саллена – Кея, изображенный на рисунке 2.1 [4].

Рисунок 2.1 – Полосовой фильтр Саллена – Кея

Полосовой фильтр, выполненный по схеме Саллена – Кея имеет следующую передаточную функцию:

, (2.1)

где G – коэффициент усиления ОУ.

Расчет данного фильтра сводиться к нахождению значения сопротивления резисторов по формуле (2.1).

(2.2)

При значении емкости 100 пФ и частоте сигнала 6050 кГц, сопротивление резистора равно 91 Ом.

Промоделируем данный фильтр в среде Multisim 12.

Eсиление на центральной частоте составляют 22.2 дБ. Выясним какое ослабление вносит фильтр на частоте зеркального канала, равной 63.8 МГц.

Рисунок 2.2 – Ослабление зеркального канала приема

На рисунке 2.2 видим, что на зеркальной частоте ослабление составляет 42.65 дБ, т.е. подавление зеркальной частоты достигнуто с большим запасом.

Вывод:в результате выполненной работы получены навыки составления структурной схемы по заданному ТЗ, учету потерь в кабеле, потерь при преобразовании частоты. Рассчитали УРЧ тракт, обеспечили подавление зеркального канала. Результаты, полученные при выполнении тестовой задачи можно использовать при выполнении курсового проекта.