45999 (Расчет связного АМ суперитероидного приемника), страница 2

тоте 30 мА/В ;

Ск - емкость коллекторного перехода

транзистора 1,2 пФ ;

Ко уст мах=0,2025*(0,03/2/3,14/20000000/1,2е-12)

Ко уст мах=6,5

Условие Ко уст мах 3 выполняется

Коэффициент шума в этом случае определяется, в основном,

шумами первого каскада.

Коэффициент усиления УРЧ : Курч=Ко уст мах=6,5

IV)Коэффициент усиления преобразователя частоты.

Зададимся Кпр=14

V)Расчет коэффициента усиления УПЧ.

При приеме на наружную антенну:

Купч=Кдд на/Квц/Курч/Кпр=52769/0,17/6,5/14=1486

Следовательно в УПЧ целесообразно использовать каскодный

усилитель типа ОЭ-ОЭ.

1.10 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ (АРУ).

АРУ должно обеспечивать изменение входного и выходного

напряжения 38/9 дБ.

а=US1вх махT/US1вх минT -изменение входного напряжения.

р=US1вых махT/US1вых минT -изменение выходного напряжения.

а = 38 [дБ] = 10S038/20T = 79,4 [отн. ед.]

р = 9 [дБ] = 10S09/20T = 2,8 [отн. ед.]

Требуемое изменение коэффициэнта усиления под действием

АРУ: КS1АРУT = а/р = 79,4/2,8 = 28,17[отн. ед.]

Необходимое число регулируемых каскадов:

nS1АРУT = ln KS1AРУT/ln КS11 РЕГ.T = ln 28,17/ln 10 = 1,5

С учетом округления nS1АРУT = 3

1.11 РАСЧЕТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРИЕМНИКА,

ОГРАНИЧЕННОЙ ШУМАМИ.

Для наружной антенны:

Еа=Сэ мах*10-5*D/C'а

где: С'а -емкость, вносимая антенной

цепью;Са -емкость эквивалента антенны

Са=Саш=10*h=10 пФ; h=1м высота антен-

ны; Ссв=3 пФ - конденсатор связи вход-

ного контура с антенной;

D= (Пвц*Ппч*Lк*Kш* вх)

где: Пвц - полоса пропускания ненагру-

енного входного контура,Пвц=fc min/Qк;

Ппч -полоса пропускания тракта ПЧ ,

принимаем Ппч=Пдд;

Lк -индуктивность катушки входной цепи

(88 мкГн)

Кш -коэффициент шума транзистора(3 дБ)

Кш(дБ)=10*Lg(Kш);

вх -отношение мощности полезного сиг-

нала к мощности шума на входе детекто-

ра(20 дБ), вх(дБ)=10*Lg( вх);

Расчитаем коэффициент шума транзистора (отн.ед):

Кш=103/10=2

Расчитаем отношение мощности полезного сигнала к мощности

шума на входе детектора (отн.ед):

вх=102=100

Расчитаем полосу пропускания ненагруженного входного кон-

тура:Пвц=17*106/250=68000 Гц=68 кГц

Расчитаем D= (68*103*9,6*103*88*10-8*2*100)=333

Тогда чувствительность приемника, ограниченная шумами бу-

дет равна: Еа=170*10-5*333/2.3=0.24 В/м

1.12 ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

┌───┬──────────────┬────────────┬─────────────┬──────────────┐

│N │Показатель │Заданное │Расчетное │Коэффициент │

│ пп│ РПУ │ значение │ значение │ запаса │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 1 │ П ДД │ ********** │ 9,6 кГц │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 2 │ Q MIN │ ********** │ 250 │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 3 │ Q MAX │ ********** │ 65 │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 4 │число колеба- │ ********** │ 1 │ ************ │

│ │тельных конту-│ │ │ │

│ │ров ДД тракта │ │ │ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 5 │избирательно- │ │ min=48 дБ │ 20 │

│ │сть по зерк. │ 35 дБ │ │ │

│ │каналу │ │ max=35,5 дБ │ 1,12 │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 6 │избирательно- │ 44 дБ │ 107 дБ │ 2 * 10 4 │

│ │сть по каналу │ │ │ │

│ │приема на ПЧ │ │ │ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 7 │число звеньев │ ********** │ 4 │ ************ │

│ │в ФСС │ │ │ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 8 │добротность │ ********** │ 110 │ ************ │

│ │контуров ФСС │ │ │ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 9 │ К ДД │ 37713 │ 52769 │ 1,4 │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│10 │ К УРЧ │ ********** │ 6,5 │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│11 │ К УПЧ │ ********** │ 1486 │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│12 │ К АРУ │ ********** │ 28,7 │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│13 │ n АРУ │ ********** │ 2 │ ************ │

└───┴──────────────┴────────────┴─────────────┴──────────────┘

2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УЗЛОВ ТРАКТА ДД.

2.1 Каскодный УПЧ.

Заданный коэффициент усиления образуется из усиления

апериодического и резонансного каскадов (см.схему).

К УПЧ =К 1 *К 2

При расчетах примем К 1 = (К УПЧ /3)= (1468/3)=22 ,тогда:

К 2 =1468/22=67

Проверим, что при выбранных значениях коэффициентов К1,К2

амплитуда напряжения на входах транзисторов VT1, VT2 не превы-

шает допустимого значения U ВХ ДОП 35 мВ ,при котором коэффи-

циент нелинейных искажений К Г 2 % .

Так как в данном РПУ есть АРУ, то:

К 2 = U ВХ Д МАХ /U ВХ 2 МАХ U ВХ Д МАХ /U ВХ ДОП

где: U ВХ Д МАХ =p*U ВХ ДОП

К 2 = 0,32*8/0,0047=512 0,32*8/0,035=73,2

Условие выполнено.

Коэффициент усиления 1-го каскада УПЧ с АРУ:

U ВХ 1 МАХ = U ВХ 2 МАХ /К 1 МИН U ВХ ДОП

где: К 1 МИН = К 1 /К 1 РЕГ = 22/10 = 2,2

U ВХ 1 МАХ = 0,0047/2,2 = 0,0021 В < 0,035 В

Условие выполнено.

Так как U ВХ 2 МАХ K 1 РЕГ ,следова-

тельно при выбранных значениях коэффициентов К1,К2 амплитуда

напряжения на входах транзисторов в каскаде УПЧ не привышают

максимально допустимую, а коэффициент усиления апериодического

каскада позволяет ввести в него АРУ.

Эквивалентное сопротивление нагрузки 1-го каскада:

R Э = К 1 /S = 22/0,03 = 733 Ом

Эквивалентное затухание контура резонансного каскада:

d Э = П 0,7 /f П = 28,8/465 = 0,062

Коэффициенты включения резонансного контура mS11T и mS12T с

учетом заданных коэф. усиления каскада и эквивалентного зату-

хания его контура: mS12T = 1 ,

mS12T = KS12T/mS11T*S*RS1ЭT = 67/30*10S0-3T*733 = 0.8

Эквивалентное затухание его контура:

dS1ЭT= dS1КT + dS1ВЫХT + dS1ВХ ДT

Индуктивность контура:

LS1KT = 1/wS02T*CS1Э T= 1/(2*3,14*465*10S03T)S02T/1*10S0-6T = 6 мкГн

, что приемлимо.

Емкость контурного конденсатора CS13 T:

CS13 T= CS1ВЫХ T- ( mS12TS02 T* CS1вх упч T+ CS1MT + CS1LT )

CS13 = 13*10TS0-9T - (0,8S02T*21*10S0-9T+1,5*10S0-9T) = 1,5S0 TпФ

Емкость конденсаторов связи C1,C2:

CS1СВT = 50/2*3,14*

ТАБЛИЦА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ АЧХ ТРАКТА РЧ С КОЛЕБАТЕЛЬНЫМИ КОНТУРАМИ.

таблица 1.6

┌──────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ ПАРАМЕТР │ ЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРА │

│ │ │

├──────────┴─────────────────────────────────────────────────────────────────┤

│ fo=fc max=20 МГц │

│ ------------------ │

├──────────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┤

│ В │ 0 │ 0,1 │ 0,15│ 0,2 │ 0,25│0,35 │ 0,5 │ 1,0 │ 1,5 │ 2 │2*fпч│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ df(кГ) │ 0 │ 3,1 │ 46,4│ 61,8│ 77,3│108,2│154,6│309,2│463,7│618,2│930,0│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ X │ 0 │0,200│0,300│0,400│0,500│0,700│1,000│2,000│2,970│3,940│5,880│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ X │ 1 │1,040│0,090│0,160│0,250│0,490│1,000│4,000│8,820│15,52│34,57│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ (1+X ) │ 1 │1,019│1,044│1,077│1,118│1,220│1,414│2,236│3,134│4,065│5,964│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│( (1+ )) │ 2 │1,040│1,090│1,160│1,250│1,490│2,000│5,000│9,820│16,52│35,57│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ fo/fo+df │ 1 │0,998│0,997│0,996│0,996│0,994│0,992│0,984│0,977│0,970│0,955│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ Y(отн.ед)│ 1 │0,960│0,920│0,860│0,800│0,670 0,500│0,200│0,100│0,060│0,029│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ Y(дБ) │ 0 │-0,30│-0,70│-1,20│-1,90│-3,40│-5,95│-13,8│-19,7│-24,0│-30,4│

├──────────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┤

│ fo=fc min=17 МГц │

│ ---------------- │

├──────────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┤

│ В │ 0 │ 0,1 │ 0,15│ 0,20│ 0,25│ 0,35│ 0,5 │ 1,0 │ 1,5 │ 2,0 │2*fпч│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ df(кГц)│ 0 │11,06│16,59│22,12│27,65│38,72│55,31│110,6│165,9│221,2│930,0│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ X │ 0 │0,200│0,300│0,400│0,500│0,700│1,000│2,000│2,970│3,950│16,09│

┼──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ X │ 0 │1,040│0,090│0,160│0,250│0,490│1,000│4,000│8,820│15,60│258,9│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ (X +1) │ 1 │1,019│1,044│1,077│1,118│1,220│1,414│2,230│3,130│4,080│16,13│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│( (X +1)) │ 1 │1,040│1,090│1,160│1,250│1,490│2,000│5,000│9,820│16,60│259,9│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ fo/fo+df │ 1 │0,998│0,998│0,997│0,997│0,996│0,994│0,989│0,983│0,978│0,914│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ Y(отн.ед)│ 1 │0,960│0,910│0,860│0,800│0,673│0,503│0,202│0,103│0,061│0,004│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ Y (дБ) │ 0 │-0,30│-0,70│-1,20│-1,90│-3,40│-5,90│-13,8│-19,6│-24,2│-48,0│

└──────────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

Москва. МИРЭА РТС РК-4-90

Натрусов М.В.

1993г.