Проектирование приемного устройства (стр. 3 из 8)

Рис1.Блок-схема супергетеродинного приёмника.

Расчёт каскадов супергетеродинного прёмника КВ диапазона.

1.Расчёт усилителя высокой частоты.

L

VT1 С2 L_кL_свС3

R3

R2C1R1 R4 Ек

Рис 2. Схема транзисторного УРЧ.

Будем предварительно полагать полное включение контура в цепь коллектора (р₁=1) и неполное ко входу следующего каскада с р₂»0,15. Примем собственную ёмкость катушки С_L=3пФ; среднюю ёмкость подстроечного конденсатора С_п=10пФ;ёмкость монтажа С_м=10пФ состоящей ёмкости монтажа в цепи коллектора С_м1=5пФ и в цепи базы С_м2=5пФ; минимальную ёмкость контурного конденсатора С_мин=7пФ. Ёмкость контура без учёта переменной ёмкости будет равна: С_S=С_п+С_L+р₁²(С_м1+С₂₂)+р₂² (С_м2+С₁₁)=10+3+(5+10)+0,15²(5+50)»29 пФ.

Минимальная индуктивность L_min= (0.2..0.3) мкГн

Вычислим сопротивления цепи питания транзистора, полагая что:

-допустимое падение напряжения на сопротивлении фильтра коллекторной цепи DU_RФ=1В;

-требуемый коэффициент стабильности коллекторного тока g=1,5¸3;

-интервал температур в градусах Цельсия, в пределах которого должна обеспечиваться темпе-

ратурная компенсация коллекторного тока DТ=80°С.

Тогда:

. Выберем R_-1=510Ом.

. Выберем R₃=6,2 кОм.

.

Выберем R₂=620 Ом.

Шунтирующую ёмкость С₁, предотвращающую образование отрицательной обратной связи вычислим по формуле:

. Выберем С₁=20нФ.

Сопротивление фильтра вычислим по формуле:

. Выберем R_ф=160 Ом.

Ёмкость С_б2 должна удовлетворять неравенству:

. Выберем С_б2=100нФ. Определим индуктивность контурной катушки из выражения:

. Выберем 150 мкГн.

Вычислим параметры эквивалентной схемы каскада:

G₁=g_вых+g₁₂+g_cх=4,5+3+0=7,5мкСим и G₂=g_вх+g_cх=0,21*10^-3+(7500)^-1+(3600)^-1=0,62 мкСим.

После этого рассчитаем максимально возможный коэффициент усиления каскада:

<К_0уст=2,5 –условие выполняется. Теперь рассчитаем коэффициенты включения:

.

.

Проверим необходимое ослабление зеркального канала:

»68,6дБ.

На этом расчёт УРЧ эакончим.

2. Расчёт входной цепи с внешнеёмкостной связью.

Рассчитываемая схема представлена на рис.3. Для начала определим величину ёмкости связи С_св. От её величины зависит влияние антенной цепи на входной контур. С увеличением этой ёмкости за счёт большого влияния цепи антенны расширяется полоса пропускания входной цепи, ухудшается избирательность и изменяется настройка контура. Малая ёмкость связи вызывает уменьшение коэффициента передачи входной цепи. С учётом ранее сказанного на КВ диапазоне С_св=10..20пФ.

1.Выберем С_св=15пФ.

2. Рассчитаем ёмкость контура с учётом влияния антенны с учётом того, что

разброс С_{к макс}¸С_{к мин}= (8¸200)пФ:

.

3. Далее определим индуктивность катушки контура по формуле:

. Выберем L=43 мкГн.

4. Приняв эквивалентную добротность контура Q_э=40 найдём необходимую величину собственной добротности контура: Q_к=(1,2¸1,25)*Q_э= (1,2¸1,25)*40=48¸50.

5.Вычислим сопротивление потерь контура для этого рассчитаем характеристическое сопротивление контура:

. Отсюда вычислим сопротивление потерь:

6. Коэффициент передачи входной цепи при коэффициенте включения m=1:

.

7.Рассчитаем эквивалентную проводимость:

G_э=G₀+G_вн=G₀+0,2*(G_A+G_вх)=0,83+0,2*083=0,25 мСим.

8.Рассчитаем коэффициент включения m =(1-Qэ мах/Qк)Rвх мах*Сэ мin*fс мах/159/Qэ мах =

=(1-40/50)25000*100*10^-12*2.182*10⁶/159*40 = 0.2, где R_вх=25кОм (для 1Т310А).

9. Тогда коэффициент передачи входной цепи приm=0.2 будет равен:

, что больше, чем в предварительном расчёте.

10.Проверим ослабление по промежуточной частоте:

11.Найдём коэффициент усиления преселектора: К_прес=К_вцК²_урч=6*1,82²=19,8.

C_св

С_п L

Рис 3. Входная цепь с внешнеёмкостной связью с антенной.