Сиверс А.П. <Проектирование радиоприемных устройств> (Сиверс А.П. «Проектирование радиоприемных устройств»), страница 4

Требуется рассчитать элементы питания транзистора ГТ313А, включенного по схеме рис. 5.1, а. Исходные данные: Е, = 9 В; Укэ — — 5 В; 1к = 5 МА; 1к„,о ~ 2 мкА; диапазон рабочих температур ( — 40-[-60)' С; ~~ = 60 МГЦ; у„= 6 ° 10-' См. При исключении иа цепей питания каскада, Рмлизованного по схеме на Рис 5.1~ а, конденсатора Сб (при параллельной подаче напряжения смещения на базу транзистора) уменьшается число де- талей, но Растет Входная проводимость каскада на величину (1я~,) [- + (1/Я~,).

При схеме питания от двух источников (рис. 5.1, е), которая б ечива мрмостабилизацию режима и парам. Ров'транзистора в пределах температур от — 60 до + 60' С [8), расчет следует вести В следующей последовательности. Находим изменение обратного тока коллектора согласно (5.15) или (5.16), тепловое смещение напряжения базы Лу, согласи» (5,17) и нестабильность коллекторного тока Л1К согласно (5.18), Вычисляем сопротивление резистора Ж, = Л(/эв/(Л1К вЂ” Л1кво). (5.

25) Е ° (5.25) у И,: О,,д, ув„ичить Л1к или использовать транзистоР с меньшим Л1кво, РассчитыВаем напряжение источника $ Епв = Ив1кво + (/вэ, (5.26) Где (/Вэ находится по статическим характеристикам в исходном режиме. аф 227 (5.23) (5.24) Расчет !. Вычисляем по (5.15) Л1кво = 2 ° 20'~~зз-29э~ 32 мкА.

Находим по (5.17) ЛУЭВ = 1,8 10-' (333 — 293) = 0,18 В. . Определяем по (5.18) Л1К = 5 10-' (333 — 233)/293 ~= 1,65 МА. 4. Рассчитываем по (5.19) Й, = [0,18 + 10 ° 32 ° 10-6/6 Х Х 10 'И,65 . 10-' = 150 Ом. 5. Находим по (5.20) Яф = [(9 — 5)/5 ° 1О-з) — 150 = 650 Ом. 6. Находим по (5.21) Я„, = 10 ° 9/6 ° 10-' ° 150 ° 5 ° 10-' = ~ 11,5 кОМ. . Определяем по (5.22) Р,, = 1О ° 9/6 ° 10-' (9 — 150 ° 5 ~ Х 10-') = 1,25 кОМ. 8. Рассчитываем по (5.23) С = С, = 500/6,28 ° 60 ° 10' 150 в= 5250 пФ.

9. Вычисляем по (5.24) Сф — — 50/6,28 ° 60 ° 10' ° 650 = 250 пФ. (5. ГДЕ Свых = С1В Кр = 1 ув1 1в/4и110вв (1 — 21И.Р) (5.59) В режиме сОГласования на Выходе каскада. Для Входной цепи каскада резонансного усилителя О ОИ (рис. 5.11, б) прн настройке входного контура на частоту сигнала ~» 161 или О О . ВЫЧИСЛЯЕМ 11ар т1» На ~О »1 1» Н СРВВНИВВЕМ ЕГО С 11эр и.

Рассчитываем коэффициент шума каскодной схемы В согласования на Входе 1-ГО транзистора Коэффициент усиления по номинальной мощности каскада О ОЭ, необходимый для подсчета К многокаскадных УРЧ„определим по формуЛЕ ~ = 1+ (, + д,„)~~, + Л ( . + д, + ~„)'~д,', (5.60) ГдЕ д,„= 0,12 (и»Со„) фв1. В РЕЖИМЕ СОГЛВСОВВНИЯ ПРИ т1»в» — — ~(Як+$11)~До И тв»в с —— — 1 получаем коэффициент шума Шс = 1 + (д„+ д,„Щ„+ 1„) + 4Р (д„+ ди).

(5,61) В р о р фф т шу ДОСТИГЖ.'Т МИ НИМЭЛЬН0ГО 3НЗ 18НИ Я Жрс — — 1 + 2й„д,'. (5.62) а'-.=(а.+а 6~1+(К.+~.„,)Я„М.+а )' Для обеспечения такого режима надо выбрать т„,, =! и т1»в рс = ~ Дс'сот/Дс. ЕСЛИ ОКВЖЕТСЯ, ЧТО К» ) (2 ... 3) Ку„, то нужно перейти к каскодной схеме ОЭ вЂ” ОБ или ОИ вЂ” 03, выбрав транзисторы согласно (5.12).

Затем находим параметры транзисторов, пользуя рекомендациями, изложенн и В Гл. 3. Если Выбирается схема цепей питания, аналоГичная показаннОЙ на рис. 5.5, а, то перерасчета Элементов цепей питания не требуется; если же Выбирается схема, аналогичная показанной на рнс 5.5, в, то нужно произвести перерасчет согласно (5.25) — (5.34). Выбор блока конденсаторов и катушки индуктивности ~ ведетСя Так Же, КЙК ОПИСВНО ранее~ а раСЧеТ т1 И тв ВЫПОЛНЯем СОГЛВСНО (5.44) — (5.50).

Резонансный КОэффициент усиления каскодной схемы Ко~ = К»1А»в = 1 Ув1 ~, ~ 1'в1 ~ вт,твко ..в~Л»,и..в, (5,63а) Где К»1 и К»в — коэффициенты усиления 1-го и 2-го каскада; Я„в — Входнаи ПРоводимость 2-го каскада. В схемах с двУмЯ оди- НВКОВЫМИ ТРВНЗИСТОРВМИ (Дв вВ Ж ~ УВ~ ~) Кокс ~ ! ~в1~т1тв»1» так~Нор (5 636) Затем сравниваем К„, полученный из (5.63а) или (5.636), с К„, „, подсчитанным соГласно (5.10). ПРН Ко „с) Кк, „„Рекомендуется снизигь К,„, до К„, „„, уменьшая т„или лучше т,. При ЭТОМ НУЖНО ПроиеРИть СООТВЕтствне КОЭффИЦИЕИТВ ПОДКЛЮчеНИЯ твп условию (5.44). 234 Вш (1+ Гоа11)' Пример 5.3. Требуется рассчитать каскад УРЧ радиовещатель- НОГО приемника 1 класса (среДнеВОлнОВОГО пОДДиапвзона), работающий на транзисторный смеситель.

Нсводные данные: диапазон принимаемых частот от ~о „;, = =500 кГц до ~о „=1680 кГц; эквивалентное затухание контура каскада а,р = 0,11; а,р, = 0,03; собственное затухание контура а = 0,01; требования к уровню шума не заданы. Расчет 1. Выбираем для УРЧ и смесителя транзистор ГТЗОЗА, который ИМЕЕТ ~уВ1 > ЗЦ» а»в ° ПОЭТОМУ ПараМЕТрЫ ТраНЗИСТора МОЖНО СЧИ- тать не зависяшими От частоты В рассматриваемом поддиапазоне. По графикам рис.

3.6 определяем д„= 1,5 МСМ; С„= 90 пФ, дв, = 0,3 МСМ; С„= 20 пФ; ~У„~ = 80 МСМ; ~ Е„~ = О,! МСМ; 7к = 3 МА; сво = 0,98; Гб = 50 Ом. В смесительном режимед„= 1,2 МСМ. 2. Выбираем схему питания, аналогичную показанной на рис, 5.1, а, и рассчитываем ее элементы по формулам (5.17) — (5.26). 3. Согласно рекомендациям, изложенным в гл.

1, выбираем трех- СЕКЦИОННЫЙ бЛОК КОНДЕНСВТороВ НВСТройКИ С ПВРВМЕТраМИ Ск к1 „ = 12 пФ и С„„,„= 495 пФ, 4. Берем индуктивность контура ~. = 190 мкГ, равную вычис- люинОЙ,плЯ ихОДБОЙ ц8 1и. 5. Выбираем коэффициент подключения т, = 0,2. ~»~111~й3) + Ш И 21 циент шума подсчиты- (Жв — 1)~К и, ициенты шума соотВетстВенно 1-ГО и 2-ГО касиент усиления по номйнальной мощности 1-ГО Исходные ланные лля Расчета усилителей сто™ по~у~~ют из предварительного расчета ОГНОСЯ7С и: — номинальное значение промежуточной ча — коэффициент усиления по напряжению всего УПЧ (с учетом транзисторного преобразователя частоты, если такой используют) К,„; — полоса пропускания частот всего усилителя П; — избирательность усилителя, характеризуемая коэффициентами прямоугольнОсти Ф~ е 1 Фд.о ~1, Йр — параметры нагрузки УПЧ ц„, С,.

Наиболее часто для усилителеЙ промежуточнОЙ частоты используют биполярные транзисторы. Тип транзистора выбирают по величине ~,„, вычисляемой по формуле (3.11). Транзистор выбран правильно, если выполняется условие Ь„ > Д ... 3) ~„. (6.1) В начале расчета следует ориентироваться на способ включения транзистора сОЭ. Если расчет покажет, что подобное включефйе не обеспечивает требуемого усиления из-за влияния внутренней ЙрвтноЙ связи, то может оказаться целесообразным переход к ййскодной схеме включения транзисторов. Лля выбранного транзистора задаются режимом по постоянному току и определяют его параметры ~„, С„, ~„, С„, ~ У„~ и ~ г1, ~ йа частоте ~„.пользуясь рекомендациями, изложенными в гл.

3. Если преобразователь частоты В приемнике транзисторныЙ, то в качестве его нагрузки выбирают такую же избирательную системуу квк и В каскаДах усилителя. В этОм случае Для расчета необ-. ходимы параметры транзистора в режиме преобразования частоты Ящд„' С„д,у ~ 1 „и, ~. МетОДика их ОпреДеления Дана В гл.

7. Рис. 6.1. Прииаипаадьиые схемы каскадов Упч: о — щ~ноижпурный е ОЭ; 6 двухконзурный с ОЗ;. ю — одиокоитуркькВ Ф®ФВОЮВь$Ф ОЭ вЂ” ОБ. увеличить коэффициент устойчивого усиления, применяя кяскодн Ое Включение тря нзисторОВ. Помимо трявзисторов и колебательных контуров схемы каскадов УПЧ включают в себя дополнительные элементы, предназначенные Лля Обеспечения режима питания Транзисторов, их темпера- турнОЙ стЯбилизацпи, устранения цепей паразитнОЙ связи~ Обеспечения междукаскядных соединений и т.

п; (р~к. 6.1). Выбор схемы УПЧ При выборе схемы УПЧ следует руководствоваться следующими соображениями. Если требования к избирательности не предъявлены, то целесообразно применять усилитель с Олноконтурными настроенными каскадами. К достоинствам такого усилителя можно отнести достаточно высокую степень линейности фазовой характеристики, хорошую стабильность формы резонансной кривой, простоту конструкции и настройки.

Однако усилитель с такой схемой обладает весьма малым предельным значением произВедения коэффициентя 271 В этом случае применяют различные способы повышения устойчиВОсти. Если коэффициент усиления кяскяда незначительно (не более чем в 2 разя) Превышает устойчивый, обычно используют пассивный 006, . ч щ.йся в уме ен и к ФФ и а у ления каскада до устойчивого. В противном случае целесообразно сведений следует брать Ь = 0,1 ...

0,3). Значения параметра р принимают равными (2): 1,0 — 1,5 для УПЧ с настроенными одноконтурными каскадами, 0,4 — 0,6 для УПЧ с попарно расстроенными Одноконтурными КЯСКЯДЯМИ, 0,3 — 0,4 для УПЧ с Одноконтурными каскадами, настроенными На ТРИ ЧЯСТОТЫ, 0,8 — 1,0 для УПЧ с двухконтурными каскадами. Лля смешанной схемы УПЧ рассчитывают два значения а: одно — для одноконтурных каскадов, другое — для лвухкоитурных. Пользуясь неравенством (6.2), следует иметь в виду, что значение а не должно быть меньше 1,2 — 1,3.

Задавшись числом избирательных систем (сначалл полагают = ир) Оп Редел яют необходимое экВН Валентное затухание кон туров, обеспечивающее заданную полосу пропускания: 4 = — 'Ф(и). П (6.4) .Ф 1а Значения функции ф можно найти в табл. 6.'. Лля УПЧ с Одноконтурными каскадами, настроенными на три частоты, и для УПЧ с чередующимися одноконтурными и двухконтурными каскадами эквнВялентные затухания ОдинОчных ' конту рОВ, настроенных на частоту ~о, берут В два раза ббльшими, чем вычисленные по формуле (6.4). Лалее будут приведены методики расчета одноконтурных и двухконтурных каскадов УПЧ.