Курсова робота
В«Розрахунок перетворювача частоти В»
Зміст
Введення
1. Перетворювачі частоти
1.1 Призначення
1.2 Структурна схема та принцип роботи
1.3 Основні показники перетворювачів частоти
1.4 Класифікація перетворювачів частоти
2. Види схем перетворювачів частоти
3. Розрахунок перетворювачів частоти
Висновок
Список літератури
ВСТУП
Переважна більшість радіомовних і професійних приймачів відноситься до класу супергетеродинного. Характерна особливість цих приймачів полягає в перетворенні частоти.
супергетеродинного радіоприймача це радіоприймач, в якому до детектування прийнятого радіосигналу виробляється перетворення (Пониження) його несучої частоти, не змінює закону модуляції. Спосіб супергетеродинного радіоприйому запропонований в 1918 одночасно Е. Армстронгом (США) і Л. Льові (Франція).
Незалежно від того, чи ведеться прийом довгохвильової, средневолновой або короткохвильової радіостанції, їх частоти перетворюються завжди в одну і ту ж проміжну частоту, яка визначається постійною настройкою подальших підсилювальних каскадів. Саме завдяки цій властивості можна створити високоякісний приймач з широким діапазоном хвиль - від довгих до коротких.
Процес утворення проміжної частоти здійснюється в результаті взаємодії коливань сигналу з В«місцевимВ» коливанням, яке створюється малопотужним генератором (гетеродином), що входять до складу приймача. Взаємодія обох коливань відбувається в приладі з перемінним параметром (наприклад, в електронній лампі або напівпровідниковому приладі із змінною крутизною). Освіта проміжної частоти в цьому приладі з одночасним придушенням коливань інших частот, але зі збереженням переданого повідомлення являє собою досить складний фізичний процес.
Переваги супергетеродинного методу :
1. Посилення в трьох областях частот і, в особливості, можливість значного посилення при добротних контурах на проміжній частоті дозволяє добитися високої чутливості.
2. Постійна настройка каскадів проміжної частоти допускає застосування в них різних видів смугових фільтрів (електричних і навіть електромеханічних) і дозволяє добитися високої відносної вибірковості.
3. На проміжній частоті відбувається основне посилення сигналу, а тому при перебудовах і при зміні піддіапазонів чутливість приймача залишається майже постійною.
4. Нарешті, після великого посилення на проміжній частоті амплітуди сигналу на вході детектора виявляються достатніми для приведення в дію автоматичних пристроїв, на зразок регулятора посилення, електронно-світлового індикатора настройки, пристрої автопідстроювання та ін
Недоліки супергетеродинного методу:
1. Ускладнення схеми приймача;
2. Можливість витоку сигналу f г в антенно-фідерних пристроїв;
3. Освіта побічних каналів прийому.
1. Перетворювачі частоти
1.1 Призначення
Перетворювачі частоти (ПЧ) служать для перенесення спектру частот з однієї області в іншу без зміни характеру модуляції. Вони є частиною супергетеродинного приймача. В результаті перетворення виходить нове значення несучої частоти f пр , званої проміжної. Частота f пр може бути як вище, так і нижче f з . Якщо f пр > f з перетворення частоти нагору; f з < f пр перетворення частоти вниз.
Малюнок 1
1.2 Структурна схема і принцип роботи
ПЧ (рис.2) містить нелінійний елемент (НЕ) і джерело допоміжного коливання, званий гетеродином (Г). В якості нелінійного елемента використовуються різні електронні прилади, нелінійні активні або реактивні опору. Нелінійний елемент, перетворюючий коливання сигналу за допомогою гетеродина, називають змішувачем.
До складу ПЧ входить також фільтр (Ф) з навантаженням R н , необхідний для виділення напруги проміжної частоти.
Малюнок 2
У загальному випадку перетворення частоти можна розглядати як результат множення двох високочастотних напруг: напруги сигналу
u c = U з cos (П‰ c t + П† c )
і напруга гетеродина
u г = U г cos (П‰ г t + П† г )
В результаті такого перемножування на виході перетворювача виходить напруга перетвореної частоти
u пч = k сх U з U г cos (П‰ пр t + П† пр )
де k сх - постійний коефіцієнт, залежний від параметрів перетворювача.
Амплітуда, частота або фаза перетвореного напруги мають той же закон, що і напруга сигналу. Це означає, що при перетворенні модульованих сигналів вид і параметри модуляції не порушуються. Перемножити напруги можна двома способами: з допомогою нелінійних елементів або за допомогою лінійних ланцюгів зі змінними параметрами (параметричних кіл). У загальному випадку в результаті нелінійного або параметричного перетворення двох напруг на виході змішувального елемента з'являється безліч комбінаційних складових напруг з частотами
П‰ до = | В± kП‰ г В± n П† г |
де k і n - цілі позитивні числа.
На виборчій навантаженні виділяється напруга однієї з комбінаційних частот, яка і приймається за проміжну частоту приймача.
1.3 Основні показники перетворювачів частоти
ПЧ характеризується наступними основними показниками: коефіцієнтом посилення, рівнем лінійних спотворень, нелінійними ефектами, вибірковістю, стійкістю експлуатаційно-технічних характеристик та перекриттям заданого діапазону частот.
1) Коефіцієнт посилення перетворювача дорівнює відношенню комплексної амплітуди вихідної напруги перетвореної частоти до комплексної амплітуді напруги сигналу, що діє на вході перетворювача, тобто
K пч = U m пр /U m c
Коефіцієнт посилення ПЧ залежить від частоти вхідного сигналу. Ця залежність визначається як характеристикою вибірковості системи, включеної на вході перетворюючого приладу, так і характеристикою нелінійності останнього. Для оцінки підсилювальних властивостей ПЧ при точного настроювання використовують резонансний коефіцієнт підсилення перетворювач при точній настройці до комплексної амплітуді вхідної напруги сигналу:
K пч0 = U m пр0 /U m c 0
2) Лінійні спотворення сигналу характеризується нерівномірністю коефіцієнта посилення в необхідній смузі спектра сигналу і нелінійністю фазової характеристики.
Визначення цих показників не відрізняється від визначення аналогічних показників виборчих підсилювачів. Слід зазначити, що в ПЧ ці спотворення дає фільтр, налаштований на проміжну частоту.
3) Нелінійні ефекти в ПЧ характеризують величинами, використовуваними для аналогічних оцінок в виборчих підсилювачах, а саме: нелінійність амплітудної характеристики, коефіцієнтом блокування сигналу, коефіцієнтом перехресних спотворень, коефіцієнтом взаємної модуляції та коефіцієнтом вторинної модуляції.
У ПЧ виникають специфічні нелінійні ефекти, обумовлені на...
