Составить структурную схему SDR приемника и расчищать принципиальную схему аппаратной части

Применение УРЧ позволяет улучшить реальную чувствительность приемника.В настоящее время УРЧ выполняется как на дискретных элементах, так и на микросхемах. Усилители на дискретных элементах могут обеспечить более высокие качественные показатели по сравнению с микросхемами. При выполнении УРЧ на транзисторах вплоть до частот порядка 4…6 ГГц можно использовать как биполярные, так и полевые транзисторы. В области более высоких частот используются только полевые транзисторы. Полевые транзисторы имеют меньший коэффициент шума, больше, чем у биполярных транзисторов, входное сопротивление, лучшую линейность и больший динамический диапазон.От УРЧ не требуется слишком большого коэффициента усиления. Необходимо лишь обеспечить такой уровень усиления, при котором влиянием шумов последующего тракта приемника можно пренебречь, по этой причине преселектор содержит не более одного – двух каскадов.Одним из основных требований предъявляемых к УРЧ является устойчивость работы. Наиболее распространенным приемом, позволяющим повысить устойчивость работы, является применение каскодной схемы.Выбранная каскодная схема (рис.8) удачно сочетает высокое входное сопротивление полевого транзистора с большим устойчивым коэффициентом усиления. В качестве первого каскада усиления применяются каскодные схемы с трансформаторной связью с нагрузкой, так как эти схемы обладают наибольшей равномерностью коэффициента усиления в пределах частотного поддиапазона.Рисунок 8 – Схема каскодного усилителяСобственная частота коллекторной цепи в режиме укорочения:гдеkудл = 1.5 – 4.0 – коэффициентудлиненияВыбираем транзистор КП305А с параметрами:Граничная частота усиления fгр>300 МГцКрутизна характеристики S = 6-10 мА/ВЁмкость входная Cвх = 5 пФЁмкость проходная Cпр = 0.8 пФПроводимость выходная Gвых=150 мкСмВ качестве биполярного транзистора выбираем ГТ310 с параметрами:Граничная частота усиленияfгр>160МГцЁмкость коллекторного перехода Cк = 4пФКоэффициент усиления по току h21э = 20–70Входное сопротивление h11э = 38ОмПостоянный ток коллектора Iк= 10мАКрутизна биполярного транзистора:Индуктивность катушки связигде f0К – частота коллекторной цепи, кГц; СС – суммарная емкость, подключенная к катушке связи, пФ; LСВ – индуктивность связи, мкГн.В режиме укорочения: СС = C22VT2 + CL + CM =где C22VT2 – выходная емкость биполярного транзистора;CL – паразитная емкость витков катушки связи;CM – емкость монтажа. Определим параметры резонансного контура.Минимальное значение эквивалентной емкости контура:Максимальное значение эквивалентной емкости контура:Эквивалентная индуктивность:где - верхняя частота поддиапазона. Собственная резонансная проводимость контура:Проходная ёмкость составного транзистора:где С12И – проходная емкость полевого транзистора;0.01СК – проходная емкость транзистора по схеме ОБ;СК – выходная емкость VT2 по схеме с ОЭ.Параметр связи P0, характеризующий связь между катушками LСВ и LКопределяется, исходя из условий обеспечения устойчивости работы каскада:где G0 – собственная резонансная проводимость контура;ω0 max – максимальная частота поддиапазона;СПР – проходная емкость составного транзистора;S' – общая крутизна составного транзистора;f0К – собственная частота коллекторной цепи;f0ПД – максимальная частота поддиапазона.Параметр связи P0, исходя из условий увеличения затухания контура не более чем на 25%:где , Ri – внутреннее сопротивление усилительного прибора (Ri = 104 – 106 Ом).Из двух полученных значений P0 для расчета выбираем наименьшее=.Коэффициент взаимоиндукции:Коэффициент связи:Определим резонансный коэффициент усиления каскодной схемы для .Характеристическое сопротивление контура:Результирующая проводимость контура:На минимальной (нижней) частоте диапазона:Характеристическое сопротивление контура:Результирующая проводимость контура:На максимальной (верхней) частоте диапазона:Определим полосу пропускания контура на нижней и верхней частоте диапазона:Рассчитаем ослабление по зеркальному каналуРассчитаем элементы схемы, при которых ток стока полевого транзистора равен току эмиттера биполярного:Ёмкость разделительного конденсатора:Для выбора рабочей точки полевого транзистора берём Сопротивление резистора в цепи истока:Шунтирующая ёмкость в цепи истока:Произведем расчет схемы биполярного транзистора. Предварительно выбираем 5 Разработка схемы ФНЧДля реализации ФНЧ был взять операционный усилитель А702PC.Рисунок 9 – схема ФНЧ для выделения низкочастотных квадратурных компонент принятого сигналаНаходим постоянную времени фильтра:Выбираем резисторы R1 и R2 равные 33кОм. Тогда емкости равны:Примем значение, для сопротивления обратной связи R4=8кОм.Тогда сопротивление R3 будет находится,как:ЗаключениеВ данном курсовом проекте была разработана аппаратная часть SDR приемника, а именно преселектор,формирователь квадратурныхкомпонент,синтезатор частот,ФНЧ,УНЧ и формирователь квадратур.Функциональные узлы приемника в соответствии питаются от шины USB компьютера.Список использованных источников1.Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ./Под ред. Д. Д. Кловского. – М.: Радио и связь 2000 – 800 с.: ил.2.Засенко В.Е. Расчет преселектора. Методические указания к выполнению курсовых проектов. Электронный вариант, ИрГТУ,20133. Шкляр Я.В. Радиоприёмные устройства связи и вещания: учебно-методическое пособие. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2008.4.Засенко В.Е. Устройства приема и обработки радиосигналов. Методические указания для курсового и дипломного проектирования. Иркутск, издательство ИрГТУ, 20025.К. Феер. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра: Пер с англ./ Под ред. В.И. Журавлева. – М.: Радио и связь 2000. – 520 с.: ил.3