Курсовая работа: Анализ и синтез радиотехнических цепей и сигналов

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на выполнение курсовой работы по дисциплине

Радиотехнические цепи и сигналы

ВариантIII (третий) Шифр

1. Математическая модель входного сигнала
2. Вид модуляции(манипуляции): Частотная однотональная
3. Типы транзисторов и диодов для:

- усилителя радиочастоты ГТ308 А÷B

- смесителя преобразователя частоты 2П103 А÷Д

- гетеродина (генератора ВЧ) ГТ308 А÷B

- оконечного каскада усилителя ПЧ ГТ308 А÷B

- усилителя частотного детектора________________________ГТ308 А÷B

- амплитудного детектора Д219 А,В

1. Исходные данные для расчетов УРЧ, ПЧ и УПЧ:

- амплитуда напряжения гетеродина А_Г = 0,8 В

- частота колебания напряжения гетеродина fг = 10 МГц

- добротность контура УРЧ Q_УРЧ = 51

- добротность контура гетеродина Q_Гет = 51

- добротность контура ПЧ Q_ПЧ = 21

- добротность контура оконечного каскада УПЧ Q_УПЧ = 21

1. Исходные данные для синтеза и расчета ФНЧ:

- аппроксимация идеальной частотной хар-ки ФНЧ – чебышевская

- порядок фильтра – 2

- допустимая неравномерность хар-ки ФНЧ в пределах полосы прозрачности ∆_н ≡ -1Дб

- частота среза f_с = 2.975 кГц

Аннотация

Курсовая работа посвящена вопросам анализа и синтеза радиотехнических цепей и сигналов.

В курсовой работе содержится: 39 стр, 17 рис.

• основные закономерности прохождения детерминированных сигналов через линейные и нелинейные и параметрические цепи;
• методы спектрального анализа сигналов;
• методы расчёта аппроксимаций характеристик безынерционных нелинейных элементов;
• методы расчёта стационарных режимов, автогенераторов;
• методы синтеза фильтров нижних частот и их практической реализации;
• основные положения курса и использования их для решения задачи анализа прохождения сигналов через каскады типового радиотехнического тракта

Содержание

Аннотация. 2

Введение. 4

1. Анализ технического задания. 6

2. Краткое описание схемы радиотехнического тракта супергетеродинного приёмника. 7

3.1. Усилитель радиочастоты (УРЧ) 8

3.2. Смеситель преобразователя частоты. 8

3.3 Гетеродин преобразователя частоты.. 9

3.4 Детекторы (демодуляторы) 9

3.5 Оконечный каскад УПЧ.. 9

3.6 Фильтр низких частот. 9

4. Аналитическое выражение для мгновенных значений входного сигнала (t) 10

5. Построение амплитудно-частотного(АЧС) и фазово-частотного(ФЧС) спектров входного сигнала 11

6. Расчёт амплитудно-частотной и фаза-частотной характеристики УРЧ.. 12

7. Расчёт ослабления помех по зеркальному каналу, обеспечиваемое УРЧ. 13

8. Аппроксимация ВАХ транзистора смесителя ПЧ.. 14

9. Определение крутизны преобразования ПЧ. 14

10. Расчёт и построение АЧХ и ФЧХ фильтра ПЧ.. 15

11. Аппроксимация ВАХ транзистора гетеродина. 16

12. Определение глубины обратной связи в гетеродине, необходимой для обеспечения заданной амплитуды напряжения. 17

13. Расчёт и построение кривой установления стационарной амплитуды напряжения гетеродина. 18

14. Кусочно – линейная аппроксимация ВАЧ транзистора оконечного каскада УПЧ. 19

15. Расчёт и построение колебательной характеристики оконечного каскада УПЧ. 20

16. Расчёт КПД оконечного каскада УПЧ. 21

18. Синтез ФНЧ на основе операционного усилителя. 22

Заключение. 25

Список литературы.. 26

Приложение 2. 27

Введение

Термин радиотехника, происходящий от латинского radio (излучаю) самим своим названием определяет ту область науки и техники, которая занимается изучением и применением электромагнитных колебаний и волн соответствующего диапазона для передачи и приема информации на расстоянии. К радиоволнам принято относить электромагнитные волны с частотами от 3 до 3 ТГц, распространяющиеся в пространстве без искусственных направляющих линий. Радиотехника является относительно молодой наукой, берущей свое начало с открытия явления электромагнитной индукции (1831 г. М.Фарадей), электромагнитного поля (1865 г. Дж. Максвелл) и практического получения электромагнитной волны (1887 г. Г.Герц). Начало практического использования электромагнитных волн для передачи информации связано с именами российского профессора А.Попова, и итальянского инженера Гульемо Маркони. Г. Маркони проводил свои работы после опубликования Поповым своих результатов в 1895 году, но успел их запатентовать, поэтому за рубежом именно его часто считают изобретателем первого устройства для радиосвязи. Постоянное развитие технологии, снижение относительной стоимости радиотехнических устройств и миниатюризация их размеров обеспечили широчайшее распространение средств радиотехники, как на производстве, так и в быту. Радиоуправление обеспечивает решение задачи автоматического управления удаленными объектами посредством радиоволн. По мере развития технического прогресса, совершенствования элементной базы, появлению возможностей миниатюризации исполнения различных блоков и систем наблюдается широкая интеграция радиотехники практически во все области науки и техники, включая биологию и медицину.

Теоретические основы радиотехники – это базовая дисциплина в системе профессиональной подготовки специалистов в области радиотехники, радиоэлектроники, радиоинформатики. Ее основной целью является изучение методов и технических средств формирования и обработки радиотехнических сигналов, что необходимо для решения конкретных практических задач в области радиотехники, в частности для создания современных радиотехнических систем, состоящих из большого количества различных устройств.

При разработке и исследовании радиотехнических устройств различного уровня сложности и назначения возникают задачи, связанные с анализом и синтезом устройств. В наиболее общем виде данные задачи могут быть сформулированы следующим образом.

Задача анализа: заданы радиотехническое устройство, входной сигнал и их основные характеристики; необходимо определить выходной сигнал и его характеристики. Поскольку устройство представляет собой различные комбинации линейных и нелинейных звеньев, то задача по существу сводится к анализу прохождения сигнала через линейные и нелинейные устройства. Требуемый уровень адекватности результатов анализа реальному положению вещей, а также количественные характеристики, подлежащие расчету, определяются тем критерием, по которому оценивается качество работы устройства.

Задача синтеза: заданы входной сигнал и его основные характеристики, а также выходной сигнал с требуемыми для проектировщика характеристиками; необходимо разработать радиотехническое устройство, которое преобразует входной сигнал с заданными характеристиками в сигнал с желаемыми характеристиками. Частным вариантом задачи синтеза является случай, когда входной сигнал отсутствует и требуется создать устройство для формирования (генерирования) сигнала с желаемыми характеристиками. Основным результатом синтеза являются оптимальные алгоритмы и структурные схемы проектируемого устройства. Синтез устройства не исключает необходимости выполнения некоторых процедур анализа в ходе оценки его работоспособности при возможных отклонениях от принятых априорных данных.