Проверка осуществимости АРУ.

Для транзисторных приёмников степень изменения коэффициента усиления одного каскада под действием системы АРУ: . Выбираем Л_­1­=8. Определим требуемое усиление приёмника под действием системы АРУ: Л_­т­=a/b =1000/2, 5=400. Считая, что все управляемые каскады идентичны, определим число регулируемых каскадов:

преселектор к УНЧ

Рис1.Блок-схема супергетеродинного приёмника.

Расчёт каскадов супергетеродинного прёмника КВ диапазона.

1.Расчёт усилителя высокой частоты.

L

VT1 С2 L_­к L_­св С_­­3

R3

R2 C1 R1 R_­­4 Ек

Рис 2. Схема транзисторного УРЧ.

Будем предварительно полагать полное включение контура в цепь коллектора (р₁=1) и неполное ко входу следующего каскада с р_­2­»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+­­р_­1­²­(С_­м1­+С_­22­)+р_­2­² (С_­м2­+С_­11)=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 R_­3­=6, 2 кОм.

.

Выберем R_­2­=620 Ом.

Шунтирующую ёмкость С_­1­, предотвращающую образование отрицательной обратной связи вычислим по формуле: . Выберем С_­1­=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:

G_­1­=g_­вых­­+g_­12­+g_­cх­=4, 5+3+0=7, 5мкСим­ и G_­2­=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=G_­0­+G_­вн­=G_­0­+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 при m=0.2 будет равен:

, что больше, чем в предварительном расчёте.

10.Проверим ослабление по промежуточной частоте:

11.Найдём коэффициент усиления преселектора: К_­прес­=К_­вц­_­­К²_­урч­=6*1, 82²_­­=19, 8.

C_­св

С_­п­ L

Рис 3. Входная цепь с внешнеёмкостной связью с антенной.

3.Расчёт усилителя промежуточной частоты.

Выпишем данные параметров транзистора на промежуточной частоте f_­пр­:

U_­к­=-5В, I_­к­=1мА, S_­0­=Y_­21­=26мА, g_­12­=4, 5мкСим, g_­вх­=0, 21мСим, g_­вых­=4, 5мкСим, С_­вх­=21пФ, С_­вых­=11, 8пФ, С_­к­=5пФ, I_­к0­=5мкА, N_­т­=9, 5. Будем полагать, что монтажные ёмкости цепи коллектора и базы, соответственно С_­м1­=С_­м2­=10пФ, равными. Ранее была принята схема с общим эмиттером при нагрузке из двух связанных контуров при максимальной связи. Положим g=1.5, DU_­Rф­=2В и DТ=80°С, тогда расчёт элементов схемы питания УПЧ такой же, как и в УРЧ. Тогда:

. Выберем ­R_­1=270 Ом.

. Выберем R_­3­=1 кОм.

.Выберем R₂=160Ом

Теперь произведём расчёт С_­1­, R_­ф­ и С_­ф­ ­:

(выбираем 200нФ).

(выбираем 200Ом).

(выберем 100нФ).

Согласно предварительному расчёту К_­опр­=1032=60, 2дБ. Подставим эту величину в формулу расчёта необходимого усиления каскада: =20дБ.

При трёх каскадах УПЧ эквивалентное затухание контуров должно быть:

1. Положив значение возможного относительного изменения входной и выходной ёмкости транзистора b=0.1 определим минимально допустимое отношение эквивалентной ёмкости контура каскада к ёмкости, вносимой в контур транзисторами:

. Предельное затухание контуров определим по формуле:

. Находим коэффициент усиления каскада, учитывая что при трёх каскадах h_­макс­=1, 63, по формуле:

, что существенно превышает требуемую величину.

Полагая р_­1­=1 определим эквивалентную ёмкость контура и его индуктивность:

,

. Далее определяем коэф-

фициенты включения контуров: р₁­=1, т.к. L> L_­min­=250мкГн, тогда надо рассчитать только р_­2­:

. На этом расчёт УПЧ закончим.

4.Расчёт преобразователя частоты с пьезомеханическим фильтром