Приемник радиовещательный СВ диапазона (стр. 2 из 5)

Супергетеродинная схема является основной схемой современных приёмников, так как она обеспечивает не только высокую избирательность и чувствительность, но и значительно улучшенные другие показатели.

Но она имеет также и недостатки: относительно высокая сложность схемы; трудность настройки, так как в ВЧ тракте имеются колебания трёх частот fг, fc, fпр; наличие дополнительных "паразитных" каналов приёма.

2. Эскизный расчёт

2.1 Эскизный расчет высокочастотной части приемника

Выбор транзистора для высокочастотной части приемника

а) Выберем транзистор ГТ322В, у которого fгр=50 МГц

f max<0,1* fгр. (1)

2 МГц< 0,1* 50 МГц

Данные транзистора ГТ322В:

h11б=34 Ом, h22б=1,0 мкСм,

h21э=20 – 120, Ck=2,5 пФ,

rб сk =200 пс Iк=1 мА

б) Определяем крутизну транзистора. По формуле:

(2)

где S – крутизна вольтамперной характеристики, мА/В

h21э – коэффициент передачи по току в схеме ОЭ

h11э – входное сопротивление транзистора в схеме ОЭ, Ом

h11б – входное сопротивление транзистора в схеме ОБ, Ом

Так как в справочнике даны h–параметры для схемы с ОБ, то воспользуемся формулами перевода:

(3)

Принимаем среднее значение

h21э=70

(4)

где rбСк – постоянная времени цепи обратной связи коллектора, пс

Ск – проходная емкость транзистора, пФ

(5)

где а – коэффициент частотного использования транзистора

fmax – максимальная частота на которой будет работать транзистор, Гц

fгр – граничная частота работы транзистора, Гц

в) произведём перевод из h-параметров транзистора в Y-параметры.

(6)

где g11 – входная проводимость, См

(7)

где g22 – выходная проводимость, мкСм

Для транзисторов, работающих в режиме преобразования:

(8)

(9)

(10)

Sпр=0,6*29,4=17,64 мА/В

Расширяем заданный рабочий диапазон частот

(11)

где f'max – расширенная максимальная рабочая частота транзистора, МГц

f'max=1,02*2=2,04 МГц

(12)

где f''min – расширенная минимальная рабочая частота транзистора, МГц

f''min=0,98*0,8=0,784 МГц

Определение эквивалентной добротности контуров преселектора и необходимость применения УРЧ

а) Минимальная эквивалентная добротность контура, обеспечивающая заданную избирательность по ЗК, рассчитывается по формуле:

(13)

где Seзк – заданная избирательность по ЗК. Seзк=24 дБ =15,9.

f 'зк – частота зеркального канала, МГц, рассчитывается по формуле:

f 'зк=f 'max+2 fпр (14)

где fпр – выбранная промежуточная частота, МГц

f 'зк=2,04+2*0,465=2,97 МГц

б) рассчитываем полосу частот входного сигнала по формуле:

(15)

где 2Δfc – допустимая неточность сопряжения входного контура и контура гетеродина, кГц.

2Δfг – допустимый уход частоты гетеродина, кГц

П=2*7,2+ 1,5+ 3= 18,9 кГц

в) Максимальная добротность контура из условия допустимых частотных искажений по формуле:

(16)

где Мсч – частотные искажения одного контура входной цепи.

Для заданного диапазона СВ примем

Мсч=2 дБ =1,26.

Так как: Qэп > Qэи, 31,8 >14,2 то УРЧ не нужен.

г) Из условия Qэи < Qэ < Qэп

где Qэ – величина эффективной добротности контуров преселектора, выбираем Qэ = 28.

Конструктивная добротность контура

(17)

где Qк – конструктивная добротность контура

ψ – коэффициент шунтирования контура, учитывающий шунтирующее действие входного сопротивления транзистора. Ψ=0,7

Получение значения Qк практически осуществимо.

д) Определяем значение добротности на минимальной частоте по формуле:

(18)

где Qэ(min) – добротность на минимальной частоте

dэ(min) – затухание на минимальной частоте и определяется по формуле:

(19)

где d – затухание контура, определяется по формуле:

(20)

dэ(max) определяется по формуле:

(21)

Проверяем избирательность на частоте равной промежуточной

Рассчитаем избирательность, при n=1:

(22)

где Se пр – избирательность по частоте равной промежуточной, дБ

fпр – промежуточная частота, МГц

f0 –крайняя частота диапазона наиболее близкая к промежуточной, кГц

≈25,5 дБ

Задана избирательность по промежуточной частоте 24 дБ, что соответствует в разах Sепр=15,9, следовательно входная цепь обеспечивает заданную избирательность по промежуточной частоте и использовать фильтр не нужно.

Распределение между трактами приемника частотных искажений

В диапазоне СВ частотные искажения на один контур преселектора принимаем

Мсч=2 дБ

Частотные искажения низкочастотной части приемника принимаем

Мнч=2,1 дБ

Тогда частотные искажения тракта ПЧ:

(23)

МПЧ =7,5−(2+2,1)=3,4 дБ

Определение числа поддиапазонов

Требуемый коэффициент диапазона по частоте определяется по формуле:

(24)

Коэффициент диапазона, определяемый через емкости

(25)

где Сmax – максимальная емкость конденсатора, пФ

Сmin – минимальная емкость конденсатора, пФ

Ссх – емкость схемы, пФ. Для СВ Ссх=25 пФ

Выбираем конденсатор КПЕ, у которого:

Сmax=365 пФ Сmin=10 пФ

Так как Кдс >Кд, то диапазон на поддиапазоны не разбиваем.

Выбор схемы входной цепи приемника

Применим одноконтурную входную цепь. Выбираем индуктивную связь контура входной цепи с транзистором первого каскада.

Выбор схемы преобразователя частоты

Выбираем схему преобразователя частоты с гетеродином, так как эта схема позволяет подобрать оптимальные режимы питания транзисторов в преобразовательном и генераторном режимах, следовательно более устойчивая и надёжная, и упрощается настройка схемы.

Выбор избирательной системы тракта промежуточной частоты.

Рассмотрим в качестве избирательной системы ФСС.

а) Определяем расчетную добротность контура звена фильтра.

(26)

Где

∆F=Fmax

б) Задаемся конструктивной добротностью контура Qк =400

в) Рассчитываем полосу пропускания фильтра.

(27)

где хп - обобщённая расстройка,

хп =0,8

г) Рассчитаем вспомогательную величину – обобщенную расстройку xс, соответствующую избирательности по СК.

(28)