Приёмник радиовещательный переносной (стр. 2 из 4)

Ёмкость входная (пФ):

Ёмкость проходная (пФ):

Коэффициент шума (дБ):

Для средней крутизны справедливо:

(7)

Рис.3. Зависимость крутизны от входного напряжения для транзистора КП305Д.

Данный транзистор имеет квадратичную характеристику при нулевом смещении и близкую к линейной при смещении в пределах

В.

Определим устойчивые коэффициенты усиления для этого транзистора на частотах сигнала и промежуточной.

Имеем равенство:

(8). Тогда на частоте МГц: , а на промежуточной частоте: . Таким образом, положим , , , , тогда . Значит, будем использовать 3 каскада УПЧ с коэффициентами усиления .

Для обеспечения заданной АРУ необходимо иметь не менее трёх каскадов усиления (по 10дБ на каскад). Следовательно, будем охватывать АРУ каскад УРЧ и два первых каскада УПЧ.

Рис.4. Структурная схема ПРМ по усилению

Таким образом, структурная схема ПРМ по усилению имеет вид, приведённый на рис.4.

2.3 Проверка возможности осуществления регулировок

АРУ обеспечивает требуемое относительное постоянство выходного напряжения ПРМ в условиях изменения мощности принимаемых сигналов. АРУ современных ПРМ осуществляются путём:

а) изменения крутизны характеристики электронных приборов;

б) регулировки междукаскадных связей (обычно в транзисторных ПРМ);

в) регулируемых обратных связей в каскадах или группе каскадов.

Существует большое разнообразие схем АРУ, применяемых в современных ПРМ. Подавляюще большинство из них относятся к классу инерционных систем АРУ с обратной связью.

Проверим возможность осуществления автоматических регулировок путём изменения крутизны характеристик транзисторов в усилителях. В этом случае изменение крутизны характеристик электронных приборов регулируемых каскадов должно удовлетворять неравенству:

(9) где S_i - значение крутизны в исходной рабочей точке i-ого регулируемого каскада, S_i,min - значение крутизны при максимальном регулирующем напряжении для i-ого регулируемого каскада, Д и В - заданные исходные данные системы АРУ согласно формулам (9) и (10) (смотри ГОСТ).

(10) (11)

Таким образом, имеем:

=> .

Значит требуемая АРУ вполне обеспечивается.

2.4 Расчёт допустимого и реального коэффициента шума и чувствительности ПРМ

В диапазонах СВ, ДВ и КВ чувствительность приёмников ограничена внешними помехами (промышленными и атмосферными) и собственными шумами, причём обычно в этих диапазонах уровень внешних помех на входе ПРМ оказывается больше приведённого к входу уровня шумов ПРМ даже без УРЧ. Поскольку эти ПРМ относительно узкополосны, в первом приближении можно считать, что внешние помехи имеют такой же характер, на выходе селективной системы, как собственные шумы. В этом случае для получения требуемой чувствительности со входа внешней антенны коэффициент шума ПРМ не должен превышать значения, рассчитываемого по нижеследующей формуле:

, (12), где Е_СА - заданная чувствительность, - заданное отношение сигнал/шум на входе ПРМ, Дж/К - постоянная Больцмана, Т₀ - абсолютная температура, - шумовая полоса пропускания линейного тракта ПРМ, R_А - эквивалентное сопротивление антенны. Таким образом, получим: . Теперь посчитаем реальный коэффициент шума проектируемого ПРМ по формуле: (13). Так как справедливы следующие равенства: , , то , что много меньше допустимого.

Таким образом, при данном коэффициенте шума будет обеспечиваться чувствительность, рассчитываемая по выражению (14).

(14)

В данном выражении t_А - это относительная шумовая температура антенны, которая зависит от внешних помех (положим

). Тогда,

мкВ

Таким образом, имеем большой запас по чувствительности.

3. Расчёт входной цепи

Входной цепью называют часть ПРМ, связывающую антенно-фидерную систему со входом первого каскада, которым в данном случае является УРЧ.

В зависимости от вида антенны ВЦ классифицируются как ВЦ при ненастроенной и настроенной антенне. Первые предназначены работать с различными антеннами, внутреннее сопротивление которых комплексно, а параметры заранее не известны (вещательные приёмники); вторые используются в случае работы от антенны с известным активным внутренним сопротивлением (профессиональная связь, СВЧ приёмники). По диапазонам различают ВЦ ДВ, СВ, КВ, метрового диапазона, в которых используются контуры с сосредоточенными параметрами, и ВЦ более коротковолновых диапазонов, в которых применяются коаксиальные, полосковые, микрополосковые и полые резонаторы. По числу селективных элементов ВЦ делятся на одноконтурные, двухконтурные, многоконтурные; по виду связи антенны (фидера) с ВЦ на ВЦ с непосредственной, трансформаторной (автотрансформаторной), емкостной и комбинированной связью.

Рис.5. АЧХ избирательной системы ВЦ.

Основное требование к ВЦ - высокая селективность, чтобы обеспечить заданное ослабление по зеркальному каналу и промежуточной частоте.

Рассчитаем обобщённую расстройку по зеркальному каналу:

(15)

МГц

Положим

, тогда

Рис.6. Расчётная электрическая схема ВЦ.

При такой расстройке одноконтурная избирательная система обеспечивает ослабление сигнала на 20дБ. Так как это значительно больше заданного, то используем одиночный колебательный контур в ВЦ.

Выберем ВЦ с индуктивной связью с антенной, так как при этом коэффициент передачи по всему поддиапазону постоянен (при

).

Параметры для расчёта: R_А=50ОмR_ВХ=500кОмС_L=4пФС_ВХ=3,5пФ

С_АМАХ=50пФС_АМИН=25пФ С_М=8пФ L_АМИН=2мкГн

1. Индуктивность катушки связи:

(16)

где

, тогда

мкГн

2. Наибольшее значение коэффициента связи между катушками при допустимой расстройке входного контура:

(17)

коэффициент поддиапазона -

(18)

эквивалентное затухание катушки связи -

(19)