Расчёт супергетеродинного приёмника ДВ, СВ волн (стр. 3 из 6)
Fcmin MІ-1
Qэк.п= ,П.
Где М- частотные искажения преселектора, при отсутствии в приёмнике УРЧ М=Мпрес/2, при наличии УРЧ М=Мпрес. Должно выполнятся условие:
Qэк.п.≥Qэк.зк
Fm max= Fc max-Fc min=3500-300=3200Гц=3,2кГц.
Для ДВ:
Qэк.зк = 31,6/{(1790244/166464)-1}=3.2
Выбираю конструктивную добротность Qкон=90
Проверяю выполнение условия Qэк.зк≤(0,5ч0,7)Qкон: 3.2≤45ч63, условие выполняется, принимаем рассчитанное Qэк.зк.=3,2
∆fсопр – для ДВ и для СВ выберают(3ч5)кГц, выберу ∆fсопр= 5кГц; ∆fг= 1*0,001*fс max= 1*0.001*408кГц= 0,408кГц
П.= 2*(3,2+5+0,408)=17,216кГц 
Qэк.п= (150кГц* (3/2)І-1)/17,216кГц= 167,70/17,216=10,89Проверяю выполнение условия Qэк.п≥Qэк.зк : 10,89≥3,2, условие выполняется, следовательно выбираем рассчитанное Qэк.п=10,89 и УРЧ применять не надо.
Для СВ.:
Qэк.зк= 31,6/{(2535/1605)І-1}≈22
Выбираю конструктивную добротность Qкон=140.
Проверяю выполнение условия: Qэк.зк≤(0,5ч0,7)Qкон: 22≤70ч98, условие выполняется, принимаем рассчитанное Qэк.зк=22.
∆fсопр=5кГц; ∆fг(0,5ч1)*0,001*1605кГц=0,8ч1,6кГц, выбираю ∆fг=1кГц.
П.=2*(3,2+5+1)=18,4кГц.
Qэк.п= (525* (3/2)І-1)/18,4=31,9.
Проверяю выполнение условия:
Qэк.п≥Qэк.зк; 31,9≥22, условие выполняется следовательно выбираю рассчитанное Qэк.п=31,9 и УРЧ применять не надо.
1.2.9 Определение типов и числа контуров тракта промежуточной частоты.
| Группа сложности приёмника | АМ тракт | |||
| Тип А3 | Селективная система | |||
| Преобра- зователь | УПЧ-1 | УПЧ Оконе- чное | ||
| высшая | ПТ БПТ | ФСС-3,4 ПКФ | К К | К Р |
| ДКС | К К | ДПФ ФСС-3,4 | ДПФ: К К | |
| ИС | ПКФ | РИС | РИС: К | |
| 1 | ПТ; БПТ | ФСС-3,4 К | К ФСС-3,4 | К К |
| ДКС | К | ФСС-3,4 | К | |
| ИС | ПКФ | РИС | РИС; К | |
| 2 | БТП | ФСС-3,4 К | К ФСС-3,4 | К К |
| ДКС | К | ФСС-3,4 | К | |
| ИС | ПКФ ПКФ | К РИС | РИС РИС | |
Таблица№7:
Исходя из таблицы №7 для приёмника 2-го класса сложности я выбираю ПЧ на биполярном транзисторе, нагруженным либо на ФСС-3,4; либо на одиночный колебательный контур.
Схему ПЧ выбирают либо с совмещённым, либо с отдельным гетеродином, так как мой приёмник 2-го класса сложности то я выбираю схему
ПЧ с отдельным гетеродином нагрузкой которого является ФСИ, состоящий из LC контуров. Избирательность по соседнему каналу, которая обеспечивается входной цепью.
Se′=(N+1)*20lg 1+(2*∆f*Qэк./fc max)І дБ, где N- число каскадов УРЧ, ∆f- стандартная расстройка, равная 9кГц для километрового, гектометрового и декаметрового диапазонов; fc max- максимальная частота сигнала; Qэк.-ранее выбранная добротность контуров входной цепи и УРЧ.Значение Seфси рассчитывают по формуле:
Seфси =Se-(Se′+Seупчобщ),дБ. Таблица№8
| параметр | ПФ1П-1 | Пф1П-2 | ПФ1П-001 | ПФ1П-013 |
| Средняя частота полосы пропускания, кГц | 465±2,5 | 465±2,5 | 465±2,5 | 465±2,5 |
| Ширина полосы пропускания на уровне, дб, кГц | 6,5-10,0 | 8,5-12,5 | 7,0-10,5 | 9,5-13,5 |
| Неравномерность затухания в полосе пропускания, дб, не более | 3 | 3 | 1 | 1 |
| Затухание в полосе пропускания, дб, не более | 12 | 12 | 4,5 | 4,5 |
| Избирательность по соседнему каналу (ослабление при расстройке ±9кГц), дб, не менее | 41 | 38 | 12 | 9 |
| Согласующие сопротивления, кОм со стороны: Входа Выхода | 1,2 0,68 | 1,2 0,68 | 2 1 | 2 1 |
Для (ДВ): Se′=(0+1)*20lg 1+(2*9*9.74/408 )І = 20*lg1,08=0,73дбSeфси=30-(0,73+6)=23,27дб
Для (СВ): 
Se′=(0+1)*20lg 1+(2*9*31.9/1605)І = 0.52дбSeфси=30-(0,52+6)=23,48дб
Пфси =П./а, где, а=0,8ч0,9 – коэффициент расширения полосы. Выбираю, а=0,85
Пфси =7кГц/0,85=8,2кГц
Для определения количества звеньев рассчитывают необходимую эквивалентную добротность контуров ФСИ:
Qэк.фси= 2*1,41*fпр/Пфси=2*1,41*465/8,2=160
Максимальная конструктивная добротность контуров ФСИ Qконфси=200. Должно выполнятся условие:
Qэк.фси≤(0,6ч0,8)*Qконфси
160≤120ч160 – условие выполняется.
Относительная расстройка и обобщенное затухание:
αe=2*∆f/Пфси = 2*9/12,5=1,44
βe=2*fпр/Qэкфси *Пфси =2*465/160*12,5=0,465
подставляя эти значения в графики, получаем Se1=6дб
определяем необходимое число звеньев по формуле:
Для ДВ:
Nфси= Seфси/Se1=23,27/6=3,87≈4
Для СВ:
Nфси= Seфси/Se1=23,48/6=3,91≈4
Исходя из полученного коэффициента видно, что нагрузкой моего ПЧ будет являться 4-х звенный ФСИ состоящий из LC контуров.
1.2.10 Выбор транзисторов приёмника для тракта радио частоты и промежуточной частоты.
В целях унификации в тракте РЧ и ПЧ используются одни и теже транзисторы. Выбор транзисторов осуществляется исходя из следующих соображений:
1. Fmax≤0.1fгр
2. Uk≥Eи
Выбираю транзистор ГТ309Б
Fгр=80МГц и Eкmax=10В
Проверяю выполнение условий 1 и 2:
1. Fmax≤0,1fгр≤0,1*80=8МГц
2. Uk=10В≥Eи=6В
Условие выполняется, следовательно, транзистор выбран правильно, выписываю основные параметры в таблицу№9
| Тип транзистора | Ik, ma | Uk, B | S, ma/B | h21э | C12, пФ | g11э, сим | Rвх, кОм | h22э, мксим | h11э, Ом | ||
| ГТ309Б | 10 | 5 | 26 | 120 | 5 | 0,001 | 1,25 | 5 | 38 | ||
| Тип транзистора | τк, мксек | Ск, пФ | rб, Ом | gi, сим | g, сим | ||||||
| ГТ309Б | 0,0005 | 10 | 75 | 0,0000045 | 0,00021 | ||||||
Так как параметры транзистора рассчитаны определённой частоте, чаще всего 1000Гц, то необходимо пересчитать его параметры на f0=465кГц
Вычисление высоко частотных параметров транзистора:
1. определяем параметры транзисторов при токе Ik2=1ma:
A=Ik2/Ik1=1/10=0.1; S0’=A*S0=0.1*26=26ma/B;
g’=A*g=0.1*0,00021=0,000021сим;
g’i=A*gi=0.1 * 0,0000045=0,00000045сим;
τ’=А*τ=0,1*0,5=0,05нсек=0,00005мксек;
2. определяем вспомогательные коэффициенты:
Н=S0’*rб/1000=2.6*75/1000=0.195;
Ф=S0’*rб*Ck/τ’*1000000000=2.6*75*10/0.0005*1000000000=0,0039сим
Б=τ’/rб*(1-g’*rб)*1000000=(0,00005/75)*(1-0,000021*75)*1000000= =0,6656пФ
v=2*π*f0*τ’=2*3.14*0,465*0,00005≈0,00015
3.Определяем входное сопротивление транзистора:
gвх=g’+vІ/rб=0,000021+0,00015І/75≈0,000021сим
Rвх=1/gвх=1/0,000021=47619Ом≈48кОм
4. Определяем выходное сопротивление транзистора:
gвых=gi’+vІ*Ф=0,00000045+0,00015І*0,0039≈0,00000045сим
Rвых=1/gвых=1/0,00000045=2222222,22≈2,2Мом
5.Определяем входную ёмкость:
Свх=Б=0,6656пФ
6.Определяем выходную ёмкость:
Свых=Ск*(1+Н)=10*(1+0,195)=11,9 5пФ
7.крутизна характеристики:
S=S0’=26ma/B
Для удобства выписываю ВЧ параметры транзистора на рабочей частоте f≤465кГц в таблицу№10:
| Тип транзистора | Ik, ma | τ, мксек | Ск, пФ | S, ma/B | Rвх, кОм | Rвых, МОм | Свх, пФ | Свых, пФ |
| ГТ309Б | 1 | 0,00005 | 10 | 26 | 48 | 2.2 | 0.6656 | 11.95 |
1.2.11. Определение требуемого усиления до детектора:
Определение требуемого усиления до детектора:
При приёме на магнитную антенну чувствительность задаётся напряжённостью электрического поля Е в точке приёма, обеспечивающей на выходе приёмника нормальную выходную мощность.
Амплитуда напряжения на выходе первого каскада приёмника.
Umвх=Е*hд*Qэ*m2,мВ, где
Е - заданная напряжённость поля в точке приёма, мВ/м
hд. – действующая высота магнитной антенны, м; на ДВ и СВ можно принять hд=0,02ч0.04м
Qэ – эквивалентная добротность контура входной цепи;
m2 – коэффициент включения входа электронного прибора в контур входной цепи.
m2= (dэп-dкон)*(Rвх/ρmax), где ρmax – характеристическое сопротивление контура;ρmax=159/(fcmax[МГц]*(Скмин+Ссх) [пФ]),
Rвх – сорпотивление первого каскада приёмника, т.к. УРЧ отсутствует, то
Rвх=1/(0,8*g11э)
dэп=1/Qэк
dкон=1/Qкон
Необходимый коэффициент усиления берут с запасом из – за разброса параметров, неточной настройки контуров и т.д.