Радиоприемные устройства

7 мая 1895 г. произошло историческое событие, которое по достоинству было оценено лишь спустя несколько лет. На заседании физического отделения Русского физико-химического общества (РФХО) в городе Петербурге выступил преподаватель Минного офицерского класса Александр Степанович Попов с докладом "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям". Во время доклада А.С. Попов демонстрировал работу созданного им устройства, предназначенного для приёма и регистрации электромагнитных волн. Это был первый в мире радиоприемник. Он чутко реагировал электрическим звонком на посылки электромагнитных колебаний, которые генерировались вибратором Герца. Изобретение радио Поповым было закономерным итогом его целеустремлённых исследований электромагнитных колебаний.

---

Если вам нужна докторская диссертация на заказ в Ростове переходите на сайт Work5.

---

. В 1894 г. в своих опытах А. С. Попов начал использовать в качестве индикатора электромагнитных излучений когерер французского учёного Э. Бранли (стеклянная трубка, заполненная металлическими опилками), впервые применённый для этих целей английским исследователем О. Лоджем. Александр Степанович упорно работал над повышением чувствительности когерера к лучам Герца и восстановлением его способности регистрировать на новые импульсы электромагнитного излучения после воздействия предыдущей электромагнитной посылки. В результате Попов пришел к оригинальной конструкции устройства для приёма электромагнитных колебаний, тем самым, сделав решающий шаг к созданию системы для передачи и приема сигналов на расстояние. От опытов в стенах Минного класса Александр Степанович перешел к опытам на открытом воздухе. Здесь он реализовал новую идею: для повышения чувствительности присоединил к приёмному устройству тонкую медную проволоку - антенну. Дальность сигнализации от генератора колебаний (вибратора Герца) до приёмного устройства достигла уже нескольких десятков метров. Так 7 мая 1895 г. стало днём рождения радио - одного из величайших изобретений XIX века. Постоянной тенденцией в радиоэлектронике является уменьшение габаритов и масс аппаратуры, повышение ее надежности. Эти задачи успешно решает микроэлектроника - направление электроники, охватывающее широкий комплекс проблем и методов, связанных с проектированием и изготовлением электронной аппаратуры в микроминиатюрном исполнении за счёт полного или частичного исключения дискретных компонентов. В современных радиовещательных радиоприемных устройствах все шире внедряются микропроцессоры — программируемые микроэлектронные устройства, которые обеспечивают оптимальное качество приема в условиях помех, управление автопоиском, электронную память десятков радиостанций, коммутацию источников программ, работу таймера, включающего и выключающего приемник по заданной программе, т. е. осуществление программного управления. Используется цифровая настройка (нажатием цифровых кнопок) и обзорная (приемник сам "просматривает" диапазон до получения команды "стоп", после чего фиксирует настройку и сам следит за станцией, обеспечивая в случае необходимости нужную подстройку с помощью АРУ и АПЧ, переключение тракта УПЧ на более узкую полосу при появлении помехи по соседнему каналу, переключает регулятор тембра). В качестве перестраиваемых емкостей широко используются не конденсаторы переменной емкости, а варикапы (иногда используют симметричные варикапные матрицы с встречно-последовательным включением варикапов, что позволяет увеличить линейность перестраиваемых контуров) — запертые диоды, емкость p-n-перехода которых изменяется при вариации управляющего постоянного напряжения с помощью потенциометров. С помощью цифровых кнопок подключаются поочередно потенциометры, с которых на варикапы подстройки гетеродина и входной цепи подаются соответствующие постоянные напряжения. Обзорная настройка сводится к изменению емкостей варикапов входной цепи и гетеродина под действием плавно изменяющегося напряжения. Для дистанционного управления радиоприемников в пределах одного помещения используются ультразвуковые и инфракрасные линии связи. В диапазонах СВ, УКВ и ДМВ в настоящее время получило распространение стереофоническое вещание. В России в диапазонах УКВ для этой цели применяется система со сложным управляющим сигналом, содержащим суммарный управляющий сигнал правого и левого каналов А+В со спектром 30 - 15 000 Гц, а также дополнительный управляющий сигнал с ультразвуковой поднесущей, необходимый для соединения сигналов левого и правого каналов. В СВ диапазоне используются для стереофонического вещания сигналы с комбинированной модуляцией — амплитудной и частотной или амплитудной и фазовой, сигналы с двумя независимыми боковыми полосами и общей несущей, сигналы с квадратной модуляцией—два АМ сигнала, у которых несущие имеют одну и ту же частоту, но различаются на 90° по фазе.

В данном курсовом проекте применяется входная цепь с ферритовой антенной и индуктивной связью входного контура с транзистором первого каскада. Ферритовая антенна обладает направленными свойствами, что позволяет осуществлять пространственную избирательность приёмника. А неполное включение контура со стороны входа каскада уменьшает шунтирующее действие на контур малого входного сопротивления транзистора. Преобразователь частоты: Преобразовательные каскады на транзисторах выполняют как с совмещенным, так и с отдельным гетеродином. В схеме с совмещённым гетеродином использован один транзистор, который одновременно работает как смеситель и гетеродин. Это позволяет уменьшить расход питания, габариты и вес, но возможна взаимосвязь между контурами входной цепи, гетеродина и промежуточной частоты, что снижает устойчивость работы; схема имеет большой уровень шумов и нелинейных искажений. В схеме с отдельным гетеродином используется два транзистора, один выполняет функцию смесителя, другой – гетеродина. Это позволяет подобрать оптимальные режимы питания транзисторов в преобразовательном и генераторном режимах, тем самым увеличивается устойчивость работы и стабильность частоты. В данном курсовом проекте применён преобразователь с отдельным гетеродином, так как эта схема более надёжная и устойчивая, имеет меньший уровень шумов и нелинейных искажений. В качестве нагрузки смесителя использован пьезоэлектрический фильтр, выделяющий сигнал промежуточной частоты и обеспечивающий хорошую избирательность по соседнему каналу. Транзистор в смесительной части включен по схеме с общим эмиттером, так как, по сравнению с общей базой, у неё большее усиление по мощности и большее входное сопротивление (уменьшается шунтирующее действие на входной контур). Транзистор в гетеродинной части включен по схеме с общей базой и использована параллельная схема питания транзистора, что обеспечивает большую стабильность, также использованы ограничивающие резисторы для получения более стабильной амплитуды. Так как использовать отдельную настройку нецелесообразно, настройка колебательных контуров входной цепи и гетеродина осуществляется с помощью сдвоенного блока конденсатора переменной ёмкости (настройка частоты ведётся одной ручкой).

1. В.Ф.Баркан, В.К.Жданов, "Радиоприёмные устройства", издательство "Советское радио", Москва 1978 г. 2. И.Ф.Белов, Е.В.Дрызго, Ю.И.Суханов "Справочник по бытовой приёмно- усилительной радиоаппаратуре". 3. Под редакцией Б.Л.Перельшина,"Справочник: транзисторы широкого применения", издательство "Радио и связь", Москва 1981 г. 4. Проектирование радиоприемных устройств: Учебное пособие для ВУЗов/Под ред. А.П.Сиверса. М: Сов.радио, 1976. 488 с.: ил. 5. Лузин В.И., Никитин Н.П. Проектирование радиоприемных устройств: Методические указания. Свердловск: УПИ, 1990. 20 с. 6. Бобров Н.В., Максимов Г.В., Мичурин В.Н. Расчет радиоприемников. М: воениздат, 1971, 180с. :ил. 7. Горшелев В.Д., Красноцветова З.Г., Федорцев Б.Ф. Основы проектирования радиоприемников. М: Энергия, 1977. 384с. :ил. 8. Горшков Б.И. Элементы радиоэлектронных устройств. Справочник. М:”Радио и связь”, 1988 316с. 9. Шкляр Я.В. Радиоприёмные устройства связи и вещания: учебно-методическое пособие. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2008. 10. Белкин М.К. Справочник по учебному проектированию приемно-усилительных устройств. – Киев, Высшая школа, 1982. 11. Буга Н.Н. Радиоприёмные устройства: Учебник для вузов.– М.: Радио и связь, 1986. 12. Тарабрин Б.В. Справочник по интегральным микросхемам. - М.: Энергия, 1980. 13. Бобров Н.В. Расчёт радиоприёмников. - М.: Радио и Связь, 1981 14. Справочник по учебному проектированию приёмно-усилительных устройств / М.К. Белкин, В.Т. Белинский, Ю.Л. Мазор, Р.М. Терещук. - К.: Выща школа, 1988 15. Расчёт радиоприёмников. Бобров Н.В. и др.М., Воениздат, 1971 16. Радиоприёмные устройства. Под ред. проф. А.П. Жуковского, М., "Высшая школа" 1989 17. Белов И.Ф., Белов В.И. Бытовая приёмно-усилительная аппаратура: 18. Переносные и носимые радиолы, магниторадиолы.: Справочник. - М.: Радио и связь, 1986 19. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник / К.М. Брежнева, Е.И. Гантман, Т.И. Давыдова и др. Под ред. Б.Л. Перельмана. - М.: Радио и Связь, 1981 20. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам / Горюнов Н.Н. И др. - М.: "Энергия", 1979 21. М. К. Белкин, В. Т. Белинский, Ю. Л. Мазор, «Справочник по учебному проектированию приемно-усилительных устройств», Киев, Высшая школа, 1988г. 22. Н. В. Бобров, Г. В. Максимов, В. И. Мичурин, Д. П. Николаев, «Расчет радиоприемников», Москва, Воениздат, 1971г. 23. В. Д. Горшелев, З. Г. Красноцветова, Б. Ф. Федорцов, «Основы пректирования радиоприемников», Ленинград, Энергия, 1977г. 24. И. Ф. Белов, А. М. Зильберштейн, «Переносные радиоприемники и магнитолы», Москва, Радио и связь, 1996г. 25. С. Г. Калихман, Я. М. Левин, «Радиоприемники на полупроводниковых приборах», Москва, Связь, 1979г. 26. Кульский А.Л. «КВ-приёмник мирового уровня», изд. «Наука и Техника», 2000 г. http://www.cs.ua/rad/lib/wrx 27. Екимов В.Д. «Расчёт и конструирование транзисторного радиоприёмника», изд. «Связь», 1972г. 28. Баркан В.Ф., Жданов В.К. «Проектирование радиотехничесих устройств», ОБОРОНГИЗ, 1963г. 29. http://www.qrz.ru/shemes/contribute/constr/rw6hrm - радиоприёмник на микросхемах. 30. Кузнецов М.А., Сенина Р.С. «Радиоприёмники АМ, ОМ, ЧМ – методические указания по проектированию» СПбГУТ им. Бонч-Бруевича. 31. http://www.radiostation.ru/index.html - Радиовещательные технологии.