Расчет ЧМ РПУ на ИМС

         3.1.1 Определение индекса модуляции  по формуле:

                                                                                                             (2),

где  - девиация частоты, кГц

- верхняя (максимальная) частота модуляции, кГц

Расчет формулы (2):

= 10,7

          3.1.2 Исходя из условия , ширина полосы пропускания определяется по формуле:

                                                                                                (3),

Расчет формулы (3):

 кГц

         Обычно входной контур преселектора выполняют широкополосным с настройкой на fср, определяемую по формуле:

fср                                                                                               (4),

где fср – средняя частота рабочего диапазона приемника, МГц

f min – минимальная частота рабочего диапазона приемника, МГц

f max – максимальная частота рабочего диапазона приемника, МГц

Расчет формулы (4):

fср  МГц

3.2      Входная цепь, как правило,  имеет фиксированную настройку на среднюю

частоту fср рабочего диапазона, а полоса пропускания входной цепи равна ширине диапазона f fmin – fmax. Затухание входной цепи d вх. ц. определяется по формуле:

d вх.ц.                                                                                         (5),

Расчет формулы (5):

 d вх.ц.  0,032

что соответствует затуханию на краях полосы в 3 дБ.

          3.3 Избирательность по зеркальному каналу, которую обеспечивает одиночный контур (ОК), рассчитывается по формуле:

                                                                               (6),

где  - эквивалентное затухание одиночного контура = d вх. ц.

fпр – промежуточная частота, МГц

Расчет формулы (6):

 дБ

          3.4 Избирательность, обеспечиваемая ОК не достаточна, т.е. < . Следовательно, рассчитывается недостающая избирательность  по формуле:

                                                                                               (7),

где  - заданная избирательность по зеркальному каналу, дБ

- избирательность, обеспечиваемая одиночным контуром, дБ

Расчет формулы (7):

 дБ

 возможно обеспечить либо резонансной нагрузкой УРЧ, либо в качестве входной цепи выбирают ДПФ.

          3.5 Затухание контура в нагрузке УРЧ определяется по формуле:

                                        (8),

предварительно переведем в разы по формуле:

                                                                                  (9),

Расчет формулы (9):

0,875

Расчет формулы (8):

полученное затухание реально, т.к по условию оно реально, если > 0,01. Следовательно,

обеспечивается резонансной нагрузкой УРЧ.

          Далее, решается вопрос о выборе схем последующих каскадов и выбираются соответствующие ИМС.

          4. Выбор ИМС, используемой в качестве УВЧ, преобразователя, УПЧ, ЧД а так же предварительного УЗЧ.

          В виду того, что в требуемом к расчету диапазоне рабочих частот, очень затруднительно согласовывать отдельные каскады на ИМС, из-за устаревшей элементной базы, в качестве УВЧ, преобразователя, УПЧ, ЧД а так же предварительного УЗЧ, применяется ИМС К174ХА34 (аналог TDA7021) [3].

          ИМС К174ХА34 включает в себя так же фильтр промежуточной частоты (см. структурную схему на рисунке 4). Так же необходимо заметить, что недостающие 1,5 дБ, составляющие  (которые не обеспечиваются входной цепью и должны обеспечиваться, по расчету, одиночным контуром), обеспечиваются  внутри ИМС.

          К174ХА34 имеет следующие характеристики:

          Электрические параметры:

Номинальное напряжение питания, , В ……………………………………...…....... 3

Ток потребляемый, , мА, при  = 3 не более …………………………………6,3

Выходное напряжение НЧ, мВ, при  = 2,7, = 69 МГц не менее …………..… 80

Коэффициент ослабления амплитудной модуляции, , дБ не менее ……………...…… 30

Коэффициент гармоник, , % не более ………………………………………………….... 2,5

Отношение сигнал/шум, , дБ не менее …………………………………………………... 40

          Предельно допустимые данные:

, В, минимальное ……………………………………………………………...………... 1,8

                максимальное …………………………………………………………………………. 6

Напряжение входное, ,  минимальное ……………...……….. ……………………. 10 мкВ

                                                максимальное ………………………………………………... 1 мВ

Диапазон частот входного сигнала, МГц, …………..……………………………...… 1,5                                                                                  

                                                                        …….…………………………………….. 110

          Назначение выводов:

1, 2 – фильтр нижних частот

3 - общий

4 – питание (UCC)

5 – контур гетеродина

6, 13, 16 – блокировка

7, 8, 10, 11 – фильтр промежуточной частоты

9 – уровень напряжения поля

12 – вход высокой частоты

14 – выход звуковой частоты

15 – вход обратной связи 

         Структурная схема ИМС К174ХА34 приведена на рисунке 4, страница 15. Схема включения ИМС К174ХА34 приведена на рисунке 5, страница 16.

         Данная схема имеет полный набор функций ЧМ РПУ, однако не обеспечивает заданной для расчета выходной мощности. Поэтому необходимо выбрать ИМС в качестве УЗЧ, которая бы удовлетворяла заданным параметрам.

Рисунок 4 – Структурная схема ИМС К174ХА34.

          5. Выбор ИМС, используемой в качестве оконечного УЗЧ.

          5.1 Предварительный расчет УЗЧ. Определение коэффициента усиления УЗЧ по формуле:

                                                                                                              (10),

где - выходное напряжение УЗЧ, В.

- выходное напряжение предыдущего каскада, В.

Выходное напряжение УЗЧ производится по формуле:

                                                                                                   (11),

где - сопротивление нагрузки, Ом.

 - выходная мощность УЗЧ, Вт.

Расчет формулы (11):

В

Расчет формулы (12):

          5.2 Выбор ИМС в качестве оконечного УЗЧ.

          ИМС в качестве оконечного УЗЧ выбирается исходя из требуемой выходной мощности, величины сопротивления нагрузки, а следовательно и коэффициента усиления. Для данной схемы  ЧМ РПУ целесообразно использовать ИМС К174УН4А [2].

          К174УН4А имеет следующие характеристики:

           Электрические параметры:

Номинальное напряжение питания, , В ……………………………………..…........ 9

Ток потребляемый, , мА, при  = 9 В не более …...……………………..…… 10

Коэффициент усиления по напряжению, , при  = 100 мВ,  = 9 В …. ……………………………………………………………………………………………….. 4…40

Выходная мощность,, Вт, при  = 9 В, = 4 Ом,  2 % не менее ...…... 1

Коэффициент гармоник, , %,  при = 9 В, = 4 Ом ……………..………......... 2

1	2	3