Блок высокой частоты курсовой

Блок высокой частоты курсовой с синтезатором частоты является супергетеродинным радиоприемником с двойным преобразованием частоты. Предназначен для приема, усиления ВЧ сигналов радиомаяков КРМ и VOR в диапазоне 108,00...117,95 МГц, преобразования их в НЧ сигналы, которые поступают в блоки БНЧК и посадки для дальней­шей их обработки. Кроме того, в блоке БВЧК осуществляется избира­тельность по всем каналам не менее 75 дБ. Функциональная схема блока представлена на рис. 3.19 и содержит входную цепь Вх.Ц, усилитель сигнала высокой частоты УВЧ (VT1), первый смеситель См1 (VT2), усилитель сигнала первой промежуточной частоты УПЧ1 (VT3), второй смеситель См2 (VT4), второй гетеродин Г2 (УЗ), усилитель сигналов второй промежуточной частоты УПЧ2 (У4, VT5), детектор амплитудный АД (У5), эмиттерные повторители ЭП (VT6), усилитель постоянного тока регулятора автоматической регулировки усиления УПТ АРУ (У6), буферный усилитель (УТ7), ВЧ генератор контроля ГК и смеситель контроля См.К (У7), модулятор контроля (VD7-VD9), линей­ку питания ЛП-503 и матрицу электронной перестройки МЭП (У8-У11).

Рис. 3.19. Функциональная схема блока БВЧК

Принятые антенной ВЧ сигналы радиомаяков КРМ или VOR поступают во входную цепь, которая вместе с усилителем УВЧ является преселектором приемника, обеспечивающим избирательность по зеркальному каналу и промежуточным частотам (первой и второй). В качестве входной цепи и нагрузки усилителя используют электрон­но-перестраиваемые полосовые фильтры (рис. 3.20), которые перестраи­ваются на двадцать фиксированных частот в пределах 108,25..Л 17,75 МГц с интервалом частот 0,5 МГц. В качестве перестраиваемого эле­мента используют варикапы VD1, VD2. Управляющее напряжение формируется матрицей МЭП, которая выдает 20 фиксированных значений Рис. 3.20.Входная цепь блокаБВЧК

напряжений. Она представляет собой переменный делитель напряжения на резисторах, который управляется кодом "2 из 5" с помощью диодных ключей, управляемых с пульта управления. Высокочастотный сигнал со входной цепи поступает на усилитель УВЧ, выполненный на полевом транзисторе (тетроде). На второй затвор транзистора поступает напряжение АРУ. После усиления ВЧ сигнал поступает на смеситель См1, выполненный на полевом транзисторе (тетроде), на который от первого гетеродина через буферный усили­тель поступает ВЧ сигнал одной их двухсот фиксированных частот в диапазоне 89,5...99,45 МГц с интервалом частот 0,05 МГц. Функцию первого гетеродина выполняет синтезатор частот. Буферный усилитель исключает влияние принятых ВЧ сигналов на работу синтезатора. Нагрузкой смесителя См1 является фильтр типа ФП2П-335-18, 5-40, представляющий собой трехзвенный кварцевый фильтр, настроенный на частоту 18,5 МГц (первая промежуточная) с полосой пропускания 42 кГц. Напряжение первой промежуточной частоты поступает на усили­тель УПЧ1, нагрузкой которого является аналогичный нагрузке смеси­теля См1 кварцевый фильтр. Их применение позволило обеспечить избирательность по соседнему каналу не менее 90 дБ. Усиленное напряжение первой промежуточной частоты 18,5 МГц поступает на второй смеситель См2. Гетеродин Г2 формирует ВЧ напряжение часто­той 20,5 МГц, стабилизированное кварцевым резонатором, которое поступает на смеситель См2. Его нагрузкой является колебательный контур, настроенный на вторую промежуточную частоту 2 МГц. Напря­жение второй промежуточной частоты усиливается трехкаскадным усилителем УПЧ2, выполненным по схеме резонансных усилителей. Он обеспечивает основное усиление, а следовательно, и чувствительность приемника не менее 3 мкВ.

Усиленное напряжение второй промежуточной частоты поступает на амплитудный детектор АД. Он выполнен по схеме амплитудного детектора с удвоением напряжения (рис. 3.21). В качестве детектора используют диоды VD1-VD2. Нагрузкой являются резистор R55 и входное сопротивление эмиттерного повторителя. Конденсатор С68 служит для блокировки по промежуточной частоте.

Диоды VD3, VD4 служат для температурной стабилизации положе­ния рабочей точки диодов детектора. Напряжение с нагрузки детекто­ра частот 10 кГц, 60 Гц (СП-50), 90 и 150 Гц (ILS, СП-70, СП-75), амплиту­дой (260±20) мВ, 9960 и 30 Гц (VOR) амплитудой (360±20) мВ и телефон­ные сигналы опознавания частотой 1020 Гц, амплитудой 0,3...0,5 В поступают в блоки БНЧК и посадки. В приемнике предусмотрен высокоэффективный регулятор АРУ,

Рис. 3.21. Функциональная схема детектора и АРУ

который обеспечивает постоянст­во выходного напряжения (12...18 В) при изменении входных сигналов в пределах 3...10 000 мкВ. Регулятор АРУ состоит из детектора и УПТ АРУ. Функцию детектора АРУ выполняет амплитудный детектор, постоянная составляющая тока которого создает на резисторах R55, R56 постоянное напряжение, которое через эмиттерный повторитель (двойной транзистор) поступает на дифференциальный усилитель УПТ и после усиления на усилители УВЧ, УПЧ2 и буферный, изменяя их коэффициент усиления, а также на контрольный соединитель передней панели устройства УНП. В цепь эмиттера повторителя ЭП2 включен потенциометр R6 ("Выход НЧ"), которым регулируется режим работы транзистора и выходное напряжение блока БВЧК. При проверке от системы встроенного контроля в блоке БВЧК предусмот­рены контрольные генератор ГК, смеситель См.К и модулятор. Генера­тор и смеситель включаются при нажатии одной из кнопок SB1-SB3 (см. рис. 3.19) на пульте управления. При их нажатии подключается питающее напряжение (-27 В) на транзисторы этих каскадов.

Одновременно с блока БВК через потенциометр R84 ("Контроль") на модулятор (диодный) поступают НЧ сигналы, имитирующие отклонение ε_к в системах СП-50, СП-70, СП-75 и ILS, азимут маяка (0 и 180°). Кроме того, на модулятор поступают и ВЧ сигналы от синтезатора в диапазоне частот 89,5...99,45 МГц. В модуляторе формируются амплитудно-модулированные колебания одной из двухсот частот указанно­го спектра, которые поступают на смеситель См.К, куда же поступает ВЧ сигнал частотой 18,5 МГц генератора ГК. В нагрузке смесителя выделяется напряжение суммарных частот и, следовательно, спектра частот диапазона 108...117,95 МГц. Высокочастотные контрольные сигналы одной из двухсот частот, установленной на пульте управле­ния, поступают во входную цепь и в приемнике происходит преобразо­вание этих сигналов аналогично принимаемым от наземных радиомая­ков. Линейка питания формирует напряжения +20 и +10 В и представ­ляет собой транзисторные стабилизаторы компенсационного типа. Линейка подключена к напряжению +27 В, которое формируется выпрямителем В-502.

 

Синтезатор частоты курсовой

Синтезатор частоты формирует ВЧ сигналы одной из двухсот фиксированных частот в диапазоне 89,5...99,45 МГц амплитудой 0,3...0,5 В, которые используются в качестве ВЧ сигналов первого гетеродина в первом смесителе блока БВЧК. В состав синтезатора входят (рис. 3.22): генератор опорной частоты ГОЧ, делитель опорной частоты ДОЧ, генератор, управляемый напряжением ГУН, делитель частоты высокочастотный ДВЧ с постоянным коэффициентом деления, делитель частоты программируемый ДП с переменным коэффициентом деления, детектор фазовый ФД, устройство поиска УП, состоящее из детектора частотного ЧД и преобразователя код-напряжение ПКН, блок фильтров БФ и индикатор захвата ИЗ. Синтезатор выполнен по схеме косвенного синтеза частот с кольцом фазовой автоматической подстройки частоты ФАПЧ.

Рис. 3.22. Функциональная схема синтезатора блока БВЧК

Генератор ГОЧ формирует напряжение опорной (эталонной) часто­той 10 МГц и представляет собой автогенератор, стабилизированный кварцевым резонатором. Высокочастотный сигнал генератора посту­пает на делитель ДОЧ с коэффициентом деления, равным 2400. На выходе делителя образуется последовательность импульсов с частотой повторения 4,16 кГц, длительностью τ_и 0,3 мкс, которые поступают на фазовый и частотный детекторы.

Генератор ГУН предназначен для формирования двухсот фиксированных частот в диапазоне 89,5...99,5 МГц и представляет собой перестраиваемый автогенератор (рис. 3.23), выполненный на полевом транзисторе VT3 по схеме емкостной трехточки. Управляющим элементом контура являются варикапы VD1, VD2. Напряжение на варикапах является суммой напряжений устройства поиска и фазового детектора. Напряжение U _п устройства поиска может изменяться в пределах 0,3...18 В, U_y детектора - 0,5...2,5 В. Параметры автогенератора выбраны так, что при изменении напряжения на варикапах от 0,5 до 18 В через 0,25 В частота генератора ГУН изменяет­ся от 89,5 до 99,45 МГц. Высокочастотный сигнал генератора ГУН в качестве сигнала первого гетеродина поступает на первый смеситель блока БВЧК и на делитель ДВЧ с постоянным коэффициентом деления на 12. С выхода делителя ДВЧ высокочастотный сигнал диапазона частот 7,45...8,28 МГц поступает на делитель ДП. Коэффициент деления делителя ДП переменной задается с пульта управления кодом "2 из 5" и имеет значения от 1790 до 1989:

где Δ f - шаг (интервал) сетки частот синтезатора.

Рис. 3.23. Принципиальная схема генератора ГУН блока БВЧК

Последовательность импульсов длительностью 0,1 мкс с делителя ДП поступает на фазовый и на частотный детекторы устройства поиска. Если частота ГУН соответствует требуемой частоте, установленной на пульте управления, то на выходе делителя ДП образуется последова­тельность импульсов частотой 4,16 кГц. Устройство поиска является кольцом грубого захвата ФАПЧ, которая работает при расстройках, достигающих десятков и единиц мегагерц. Фазовый детектор входит в состав кольца точного захвата схемы ФАПЧ и работает при расстройках до 1 МГц.

Устройство поиска предназначено для "грубой" перестройки генератора ГУН и введения его в полосу захвата кольца ФАП4. Оно состоит из частотного детектора и преобразователя код-напряжение. На частотный детектор поступают импульсы с делителей ДОЧ и ДП. Если генератор ГУН вышел из полосы захвата точного кольца ФАПЧ, то выходная частота делителя ДП не равна частоте делителя ДОЧ, т. е. не равна 4,16 кГц. При этом на выходе частотного детектора формируется последовательность импульсов с разностной частотой (F_p = f _доч - f _дп), которая преобразуется преобразователем в напряжение, изменяющее­ся в пределах 0,3...18 В через 0,25 В. Это напряжение в качестве управ­ляющего поступает на варикапы генератора ГУН, который перестраи­вается, и частота делителя ДП приближается к номинальному значе­нию. При равенстве этих частот устройство поиска не изменяет управ­ляющего напряжения. Фазовый детектор вырабатывает напряжение, значение которого пропорционально разности фаз сигналов f _доч и f _дп, поступающих на него с делителей ДОЧ и ДП. Напряжение на выходе детектора ФД меняется от 0,5 до 2,5 В в зависимости от разности фаз импульсов делителей ДОЧ и ДП и поступает на варикапы генератора ГУН. В режиме полной синхронизации (точной настройки) напряжение на выходе фазового детектора не изменяется, и генератор выдает требуемую частоту.

Индикатор захвата формирует сигнал готовности (исправности) синтезатора и управляется импульсами частотного детектора устройства поиска. В режиме синхронизации (захват) кольца ФАПЧ им­пульсы на выходе частотного детектора отсутствуют и индикатор выдает уровень логической 1 в виде напряжения 2,4...5 В, т. е. напряжение высокого уровня, соответствующее сигналу готовности. При отсутствии синхронизации кольца ФАПЧ (режим поиска) на выходе частотного детектора возникает последовательность импульсов, под действием которых индикатор захвата выдает уровень логического 0 в виде напряжения низкого уровня 0...0,4 В, что соответствует отсутст­вию сигнала готовности.

Сигнал готовности синтезатора выведен на контрольный соединитель устройства УНП. При нормальной работе синтезатора постоянное напряжение на соединителе должно иметь значение (3,9±1) В.

Блок фильтров предназначен для нормирования по уровню сигналов управления, поступающих с пульта управления, их фильтрации, а также фильтрации питающих напряжений.