Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рис. 3. Схема входной цепи с внешнеемкостной связью с антенной и индуктивной связью с каскадом УВЧ.

5. Выбор промежуточной частоты (обоснование)

Для расчёта промежуточной частоты КВ-приёмника радиовещательного типа целесообразнее всего использовать частоту 465 килогерц по причине того, что данная частота является Российской общепринятой промежуточной частотой. Кроме того, микросхема К174ХА2 (её типовое включение) рассчитано именно на эту частоту.

1. Расчёт входных параметров микросхемы

Так как отношение максимальной частоты заданного диапазона к минимальной больше 3 – следует разбить весь диапазон на 2 поддиапазона, причём с увеличеним максимальной частоты до 30,5 МГц для достижения требуемой полосы пропускания в 9,5 кГц.

Для первого поддиапазона (3,95 – 11,1 МГц)

Возможны два случая:

эквивалент антенны - активное сопротивление

Ra < 1/(6.28*Cin), где Cin - емкость входа,

эквивалент антенны - емкость (короткая штыревая антенна) Ca=Cin.

С учетом Cin параметры нового эквивалента определяются

Ca1 = Ca+Cin,

Dca1 = Dca+Dci.

ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ:

Диапазон частот (в Мгц.) - fmin = 3.95

fmax = 11,1

Чувствительность (в мкв.) - Е = 200

Избирательность по зеркальному каналу (dB.) - d = 12

Растянутый диапазон Т=1. /нерастянутый Т=2. Т = 2

/ При ошибке в данных повторите ввод - " Esc ",

для продолжения нажмите любую другую клавишу./

1.Определяем коэффициент перекрытия диапазона

Kd = N * fmax / fmin = 2.95 и

полагаем максимальную конструктивно осуществимую добротность

Q = 150.

2.Находим наименьшее значение показателя связи входной цепи

транзистора с контуром -amin:

Введите параметры входного транзистора:

Активная составляющая проводимости (в Мсим) - g11 = 0.33

и ее относительное изменение - dg11 = 0.1

Реактивная составляющая проводимости (в Мсим) - b11 = 470

и ее относительное изменение - db11 = 10

Коэффициент шума (разы) - N = 1.3

Оцениваем

а).влияние изменения активной составляющей проводимости

транзистора на полосу a1= 4.0*dg11-1 = -0.600,

b).влияние изменения реактивной составляющей проводимости

db11 транзистора на частоту настройки

a2= 1.25*b11/g11*db11-1 = 17802.030,

c).Задаем допустимое значение коэффициента расширения полосы

S = 1.25-2 и находим значение a3 ,

а) Если эквивалент антенны - емкость a3=1/(S-1).

б) Если эквивалент антенны - сопротивление

a3=[3*SQRT(Kd * Kd * Kd)+s-1]/[Kd * Kd*(S-1)].

Выбираем тип антенны:

открытая антенна - Ra<<1./(2.*pi*f*Cin) R = 1,

короткая штыревая антенна - Ca = Cin R = 2.

Введите значение (целое) R = 2

Введите емкость антенны (в пф) - Ca = 80

ее нестабильность (в пф) - Dca = 20

емкость входа (в пф) - Cin = 45

ее нестабильность (в пф) - Dcin = 5

a3 = 1.600.

amin = max(ai), i=1,2,3; amin = 17802.030 .

3.Выбираем настроечный конденсатор Cmin, Cmax ,

удовлетворяющий условию Cmax/Cmin > [3-6]*Kd*Kd , Kd= 2.95

и определяем для него значение неравномерности изменения

емкости настройки с углом поворота - H.

Введите значение H = 65

Дальнейший расчет схемы определяется значением величины

h0=Exp[Ln(0.9*H)/3] = 3.88196803832761E+0000

4.Случай Kd < h0. Cck включается в схему.

Введите (в пф.) значение Cmin = 10

Введите (в пф.) значение Cmax = 600

4.1 Вычисляем значения следующих емкостей:

C3 = Cl+0.4*(Cmin + Cm) = 11.0 пф,

C2=C~*(K2+SQRT(K2*K2+4*K2*Kk*C3/C~))/(2*Kk) = 967,7 пф.

где K2=Kd*Kd-1 = 7.723,

Kk=[1-SQRT(Kd*Kd*Kd/H)]*[SQRT(Kd *H)-1]= 4.762,

C~=Cmax-Cmin,

- полная емкость, включенная последовательно с конденсато-

ром настройки.

C1 = 0.5*b/a*{ SQRT[1+4*a*dd/(b*b)]-1} - Cmin = 25.0 пф,

где a = K2*(C2+Cl), Cl= 4 пф,

b = K2*[Cl*(2*C2+C~)+C2*(C2+C~)],

dd = C~*C2*C2-K2*Cl*C2*(C2+C~)

- полная емкость, включенная параллельно конденсатору

настройки.

Ckmax = Cl+C2*(C1+Cmax)/(C1+C2+Cmax) = 382.7 пф.

Ckmin = Cl+C2*(C1+Cmin)/(C1+C2+Cmin) = 36.8 пф.

- максимальная и минимальная емкости контура.

4.2 Для антенны с эквивалентом Ra определяем коэффициент

as = 2/[(S-1)*SQRT(K3)], где K3=Kd*Kd*Kd,

при штыревой антенне полагаем as >>> 1; и находим значение

емкости связи с транзистором Cct.

Cc=SQRT{Ckmax*g11*Q*amin/(6.28*fmin)/[1+1/(as*K3)]} = 116574.3 пф.

Cct = Cc-b11/(6,28*fmin) =97636.9 пф. (по ГОСТ 100 нф.)

4.3 Находим емкость связи с антенной Cca

Если эквивалент антенны - емкость

Cca =( Ca + Cin)/SQRT[2*Q*(Dca + Dcin)/Ckmin-1)= 8.78 пф,

Ca1 = Ca * Cca/(Ca + Cca) = 7.91 пф.

4.4 Далее находим емкости подстроечного Cp, дополнительного Cd

конденсаторов, а также емкость связи Cck.

kkk=Cc/(Cc+Cl-C2-C3) = 1.00827112532716E+0000

Cp=kkk*(C3-Cl)-Ca1 = 0.16 пф,

Cck=kkk*C2 = 975.7 пф.

Введите значение Cck, соответствующее ГОСТ. Cck = 1000

Cd=C1-kkk*C2*(C3-Cl)/Cc-Cm = 14.95 пф.

Введите значение Cd соответствующее ГОСТ. Cd = 15.00

6.Определяем индуктивность контура

Lk=1E6/[SQR(6.28*fmin)*Ckmax] = 4.24 мкГн.

7.Для частоты fmin вычисляем значения следующих коэффициентов

r0 = 6.28*f*Lk = 105.3 Ом.

p1 = 1/[6.28*f*Lk*(6.28*f*Cct+b11)] ,

b1 = 6.28*f*Lk*p1*p1*g11*Q = 5.39633745009760E-0005 .

Если эквивалент антенны - емкость

a = Ca/Ckmin = 2.17417727661086E+0000, b0 = 0.

8.Определяем реальные значения

добротности входной цепи - Q1 = Q/(1+b0)/[1+b1/(1+b0)] = 150,0

чувствительности -

E1=1.25e-10*s*fmin/(a*m*Q)*SQRT(6.28*N*Lk)= 0.1мкВ,

где m = 0.3 - глубина модуляции,

s = - 5 дБ отношение сигнал/шум на входе ,

N - коэффициент шума входного транзистора (разы);

ослабления зеркального канала -

D1 = 10*Lg[1+SQR(ez)]+20*Lg(fz/fmax),

где ez = Q1 * (fz/fmax - fmax/fz),

D1 = 10 * Lg[1+SQR(24,15)] + 20 * Lg(12,03/11,1) = 28,36 дБ,

где ez = 150 * (12,03/11,1 – 11,1/12,03) = 25,15,

При расчете реальной величины ослабления зеркального ка-

нала, в данном случае, дополнительно определяется величина D2.

D2 = 20 * Lg(Q1 * Ckmin/Cl) = 65.27 дБ.

Меньшее из значений D1, D2 принимаем за значение ослабления.

D1 = 28,36 дБ.

Для второго поддиапазона (11,0 – 30,1 МГц)

Возможны два случая:

эквивалент антенны - активное сопротивление

Ra < 1/(6.28*Cin), где Cin - емкость входа,

эквивалент антенны - емкость (короткая штыревая антенна) Ca=Cin.

С учетом Cin параметры нового эквивалента определяются

Ca1 = Ca + Cin,

Dca1 = Dca + Dci.

ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ:

Диапазон частот (в Мгц.) - fmin = 11.00

fmax = 30.1

Чувствительность (в мкв.) - Е = 200

Избирательность по зеркальному каналу (dB.) - d = 12

Растянутый диапазон Т=1. /нерастянутый Т=2. Т = 2

/ При ошибке в данных повторите ввод - " Esc ",

для продолжения нажмите любую другую клавишу./

1.Определяем коэффициент перекрытия диапазона

Kd = N * fmax / fmin = 2.88 и

полагаем максимальную конструктивно осуществимую добротность

Q = 150.

2.Находим наименьшее значение показателя связи входной цепи

транзистора с контуром -amin:

Введите параметры входного транзистора:

Активная составляющая проводимости (в Мсим) - g11 = 0.33

и ее относительное изменение - dg11 = 0.1

Реактивная составляющая проводимости (в Мсим) - b11 = 470

и ее относительное изменение - db11 = 10

Коэффициент шума (разы) - N = 1.3

Оцениваем

а).влияние изменения активной составляющей проводимости

транзистора на полосу a1= 4.0*dg11-1 = -0.600,

b).влияние изменения реактивной составляющей проводимости

db11 транзистора на частоту настройки

a2= 1.25*b11/g11*db11-1 = 17802.030,

c).Задаем допустимое значение коэффициента расширения полосы

S = 1.25-2 и находим значение a3 ,

а) Если эквивалент антенны - емкость a3=1/(S-1).

б) Если эквивалент антенны - сопротивление

a3=[3*SQRT(Kd * Kd * Kd)+s-1]/[Kd * Kd*(S-1)].

Выбираем тип антенны:

открытая антенна - Ra<<1./(2.*pi*f*Cin) R = 1,

короткая штыревая антенна - Ca = Cin R = 2.

Введите значение (целое) R = 2

Введите емкость антенны (в пф) - Ca = 80

ее нестабильность (в пф) - Dca = 20

емкость входа (в пф) - Cin = 45

ее нестабильность (в пф) - Dcin = 5

a3 = 1.600.

amin = max(ai), i=1,2,3; amin = 17802.030 .

3.Выбираем настроечный конденсатор Cmin, Cmax ,

удовлетворяющий условию Cmax/Cmin > [3-6]*Kd*Kd , Kd= 2.88

и определяем для него значение неравномерности изменения

емкости настройки с углом поворота - H.

Введите значение H = 65

Дальнейший расчет схемы определяется значением величины

h0=Exp[Ln(0.9*H)/3] = 3.88196803832761E+0000

4.Случай Kd < h0. Cck включается в схему.

Введите (в пф.) значение Cmin = 10

Введите (в пф.) значение Cmax = 600

4.1 Вычисляем значения следующих емкостей:

C3 = Cl+0.4*(Cmin + Cm) = 11.0 пф,

C2=C~*(K2+SQRT(K2*K2+4*K2*Kk*C3/C~))/(2*Kk) = 867.9 пф.

где K2=Kd*Kd-1 = 7.271,

Kk=[1-SQRT(Kd*Kd*Kd/H)]*[SQRT(Kd *H)-1]= 5.006,

C~=Cmax-Cmin,

- полная емкость, включенная последовательно с конденсато-

ром настройки.

C1 = 0.5*b/a*{ SQRT[1+4*a*dd/(b*b)]-1} - Cmin = 25.7 пф,

где a = K2*(C2+Cl), Cl= 4 пф,

b = K2*[Cl*(2*C2+C~)+C2*(C2+C~)],

dd = C~*C2*C2-K2*Cl*C2*(C2+C~)

- полная емкость, включенная параллельно конденсатору

настройки.

Ckmax = Cl+C2*(C1+Cmax)/(C1+C2+Cmax) = 366.5 пф.

Ckmin = Cl+C2*(C1+Cmin)/(C1+C2+Cmin) = 37.3 пф.

- максимальная и минимальная емкости контура.

4.2 Для антенны с эквивалентом Ra определяем коэффициент

as = 2/[(S-1)*SQRT(K3)], где K3=Kd*Kd*Kd,

при штыревой антенне полагаем as >>> 1; и находим значение

емкости связи с транзистором Cct.

Cc=SQRT{Ckmax*g11*Q*amin/(6.28*fmin)/[1+1/(as*K3)]} = 68362.4 пф.

Cct = Cc-b11/(6,28*fmin) = 61562.1 пф. (по ГОСТ 62нф.)

4.3 Находим емкость связи с антенной Cca

Если эквивалент антенны - емкость

Cca =( Ca + Cin)/SQRT[2*Q*(Dca + Dcin)/Ckmin-1)= 8.84 пф,

Ca1 = Ca * Cca/(Ca + Cca) = 7.96 пф.

4.4 Далее находим емкости подстроечного Cp, дополнительного Cd

конденсаторов, а также емкость связи Cck.

kkk=Cc/(Cc+Cl-C2-C3) = 1.01241221065538E+0000

Cp=kkk*(C3-Cl)-Ca1 = 0.15 пф,

Cck=kkk*C2 = 878.4 пф.

Введите значение Cck, соответствующее ГОСТ. Cck = 910

Cd=C1-kkk*C2*(C3-Cl)/Cc-Cm = 15.59 пф.

Введите значение Cd соответствующее ГОСТ. Cd = 15,0

6.Определяем индуктивность контура

Lk=1E6/[SQR(6.28*fmin)*Ckmax] = 0.57 мкГн.

7.Для частоты fmin вычисляем значения следующих коэффициентов

r0 = 6.28*f*Lk = 39.5 Ом.

p1 = 1/[6.28*f*Lk*(6.28*f*Cct+b11)] ,

b1 = 6.28*f*Lk*p1*p1*g11*Q = 5.54603637459560E-0005 .

Если эквивалент антенны - емкость

a = Ca/Ckmin = 2.14567727662181E+0000, b0 = 0.

8.Определяем реальные значения

добротности входной цепи - Q1 = Q/(1+b0)/[1+b1/(1+b0)] = 150,0

чувствительности -

E1=1.25e-10*s*fmin/(a*m*Q)*SQRT(6.28*N*Lk)= 0.1мкВ,

где m = 0.3 - глубина модуляции,

s = - 5 дБ отношение сигнал/шум на входе ,

N - коэффициент шума входного транзистора (разы);

ослабления зеркального канала -

D1 = 10 * Lg[1 + SQR(ez)] + 20 * Lg(fz/fmax),

где ez = Q1*(fz/fmax - fmax/fz),

D1 = 10 * Lg[1 + SQR(9)] + 20 * Lg(31,03/30,1) = 19,52 дБ,

где ez = 150 * (31,03/30,1 – 30,1/31,03) = 9,

При расчете реальной величины ослабления зеркального канала, в данном случае, дополнительно определяется величина D2.

D2 = 20*Lg(Q1*Ckmin/Cl) = 65.38 дБ.

Меньшее из значений D1, D2 принимаем за значение ослабления.

D1 = 19,52 дБ.

7. Сопряжение настроек Входных и Гетеродинных контуров

Для первого поддиапазона (3,95 – 11,1 МГц)

Ввод исходных данных:

Диапазон частот (в МГц.) fmin = 3.95

fmax = 11.1

Значение промежуточной частоты (в МГц.) fпр = 0,465

Индуктивность входного контура (в мкГн.) Lk = 4,24

Ёмкость катушки (в пф.) Cl = 4

Ёмкость монтажа (в пф.) Cm = 7.5

Задайте число точек точного сопряжения Т = 3

Вид входной цепи № = 7

1. Частоты точного сопряжения:

f2 = 0.5*(fmax + fmin) = 7.525 MHz

f1 = f2 – 0.433*( fmax - fmin) = 4.429 MHz

f3 = f2 + 0.433*( fmax - fmin) = 10.621 MHz

1. Расчёт кривых сопряжения в 50 точках:

df(i) = (m * (f * f + n) – sqr(f + fпр) * (f * f + l))/(2 *( f + fпр) * (f * f + l))

где а = f1 + f2 + f3 = 22,575

b = f1*f2 + f1*f3 + f3*f2 = 160,292

с = f1 * f2 * f3 = 353,981

d = 2 fпр + а = 23,505

l = (b * d - c)/2*fr = 3670.625

m = fпр * fпр + l + a * d – b = 4041.175

n = (l * fпр * fпр + c *d)/m = 2.225

Ошибка на границах диапазона при этом имеет величину:

df(fmin) = - 9.63659 кГц

Характеристики

Список файлов реферата