Курсовая работа: Радиоприемные устройства

Рисунок.8. Структурная схема цифровые синтезаторы частот с частотной автоподстройкой (ЧАП).

5.7 Расчет интегратора.

В роли интегратора выступает обычная интегрирующая цепочка для выделения импульсов большей длительности (синхроимпульсов). Зададимся что синхроимпульсы должны поступать таким образом что бы в каждый канал поступало 100 информационных, тогда синхроимпульсы должны поступать с частотой Fси=30Гц и иметь длительность равную по времени прохождению 100  информационных импульсов. В качестве интегрирующей цепочки возьмем обычную RC цепь, которая для которой должно выполняться условие Fси=, где . Зададимся сопротивлением в 100Oм и рассчитаем емкость.

                                      (5.7.1)

Таким образом рассчитали, что R=100Oм, а С=300мФ. Принципиальная схема интегрирующей цепи представлена на    рисунке  9.

Рисунок 9. Схема интегрирующей цепочки.

5.8 Расчет ФНЧ.

Как уже было сказано ранее для демодуляции сигнала с ШИМ нужно пропустить видеоимпульсы через ФНЧ с граничной частотой Fв, где 0.5Fи> Fв >Fmax. Где Fи – частота тактовых периодов, которую следует выбрать выше максимальной частоты спектра сигнала сообщения как минимум в два раза, а обычно от 2.5 до 5 раз. Таким образом Fmax=3000Гц, Fи= 9000Гц. Тогда Fв следует выбрать из периода 4500> Fв >3000. Выберем Fв= 4000Гц . Далее для расчета ФНЧ надо задаться активным сопротивлением нагрузки Rн=100Om. Теперь можем записать:

                                                      (5.8.1)

Fв=                                                   (5.8.2)

Из () и () можем рассчитать L и С как:

                               (5.8.3)

                     (5.8.4)

Таким образом рассчитали, что L=0.05Гн, а С=6мкФ. Принципиальная схема фильтра представлена на рисунке 10.

Рисунок10. Принципиальная схема ФНЧ.

5.9 Выбор каскад совпадения.

В качестве каскада совпадения будим использовать D-триггер. На D вход будут подаваться информационные импульсы, а в качестве синхроимпульсов будим использовать сигнал от каскадов МВ. Таким образом при подаче на триггер синхроимпульса он пропустить на вход ДМ информационный сигнал. Использовать будим SN74ALS74N – два  синхронных D-триггера. Хотя есть множество микросхем, но используем именно эту из соображений, что у нас два канала , а значит будет необходима два триггера. В других микросхемах четыре или шесть триггеров, которые не нужны. Структурная схема микросхемы представлена на рисунке11.

Рисунок 11. Структурная схема SN74ALS74N

Электрические параметры  ИМС SN74ALS74N.

Напряжение питание -  4.5 … 5.5 В

Потребляемый ток  не более 8mA

Диапазон рабочих температур от -55 до +125

Максимальное входное напряжение 2В

5.11     Выбор двухстороннего ограничителя.

В качестве двухстороннего ограничителя будим использовать компаратор, выполненный в виде ИМС LM393AN. Работу компаратора можно описать следующим уравнением:

                                    (5.9.1)

где E1=Uвх, а E0=0. Как ранее было сказано уровень ограничения следует выбрать из условия Uпор ≈ 0.5Uи, где Uи – амплитуда видеоимпульсов. Получаем что Uпор ≈0.5В. Таким образом все что ниже порогового уровня будит отсекаться, что приводит к снижению действия помех. Временная диаграмма, поясняющие принцип работы представлена на рисунке12.

Рисунке 12. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы компаратора.

Принципиальная схема самого компаратора представлена на рисуноке 13.

Рисунок 13. Принципиальная схема компаратора.

Электрические параметры  ИМС LM393AN:

Напряжение питание -  1.5 … 18 В

Потребляемый ток  не более 100nA

Диапазон рабочих температур от -30 до +90

5.10   ыбор мультивибратора.

В качестве ждущего мультивибратора выберем ИМС SN54L123T от производителя TIX. ИМС представляет собой два ждущих мультивибратора. Ждущий мультивибратор пока есть синхроимпульс, который приходит с интегрирующей цепи, формирует импульс синхронизации на D – триггер. По срезу синхроимпульса запускается второй ждущий мультивибратор, который  формирует импульс синхронизации для второго D – триггера. Таким образом происходит разделение входной последовательности информационных импульсов по каналам. Структурная схема микросхемы представлена на рисунке14.

Рисунок 14. Структурная схема микросхемы SN54L123T.

На вход B1 подаются синхроимпульсы с интегратора, с входа Q1 сигнал подается на B2 и на синхровход первого D-триггера. С выхода Q2 синхровход второго D-триггера.

Электрические параметры  ИМС SN54L123T.

Напряжение питание -  4.5 … 5.5 В

Потребляемый ток  не более 15mA

Диапазон рабочих температур от -55 до +125

6 МОДЕЛИРОВАНИЕ УЗЛА ВРЕМЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ КАНАЛОВ

Моделирование производилось в среде Electronic WorkBench. Было собран узел временного разделения входных импульсов по двум каналам. В роли информационных импульсов была создана случайная  последовательность ШИМ при помощи Word Generator. Им же были сформированы синхроимпульсы разделения. Для анализа выходных процессов во всех узлах схемы   используем Logic Analyzer. Исследуемая схема представлена на рисунке 15.

Рисунок 15. Смоделированная схема узла временного разделения каналов.

На схеме MV – мультивибраторы. Далее запускаем схему и анализируем выходные сигналы. Первая строчка в Logic Analyzer это сигнал ШИМ, вторая смоделированный  синхроимпульс. Третья временная диаграмма снятая с выхода MВ1, четвертая с MВ2. В пятой строке временная диаграмма снятая с выхода первого канала, а в шестой с выхода второго. Временный диаграммы представлены на рисунке 16. Как видно из диаграмм, действительно при появлении синхроимпульса открывается первый D – триггер и на вход первого канала проходит последовательность информационных импульсов, по срезу импульса на МВ1, запускается МВ2 и открывает второй канал, что соответствует проходу импульсов во второй канал и закрытие первого. Таким образом, делаем вывод, что промоделированная схема работает в соответствии с условиями работы приемника.

Рисунок 16. Временные диаграммы входных/выходных сигналов промоделированной схемы.

7 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ КОРПУСА РПРУ

Первым делом зададимся типом корпуса, который будит использоваться. Для изделия будим использовать не герметичный корпус с принудительным охлаждением. Условия эксплуатации УХЛ4.1 (ГОСТ 15150-75):

- Для эксплуатации в помещениях с кондиционированным или частично кондиционированным воздухом

- Для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом.

Рабочие температуры +10 … +25

Предельная рабочая температура +40

Зададимся значениями размера блока и мощностью рассеиваемой в блоке. Пусть мощность рассеиваемая в блоке Р=200Вт, а массовый расход воздуха в среднем G=0.2кг/c. Тогда найдем средней перегрев воздуха в блоке по следующей формуле:

                                                        (7.1.1)

Площадь поперечного в направлении продува сечения блока равна:

                                                    (7.1.2)

где  и первый и второй размеры корпуса, перпендикулярные направлению продува. Зададимся , что оба размера равны 20см, тогда:

Коэффициент m1 зависимости от массового расхода охлаждающего воздуха :

                               (7.1.3)

Коэффициент m2  зависимости от поперечного в направлении продува сечения корпуса блока :

                                           (7.1.4)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9