Проектирование радиоприемного устройства. Расчет структурной схемы линейного тракта, страница 7

Синтезатор частоты работает следующим образом:

опорный генератор ОГ (с кварцевой стабилизацией частоты, неперестраиваемый) вырабатывает сигнал с высоко стабильной частотой, причем эта частота может быть ниже частоты, получаемой на выходе синтезатора. Далее этот сигнал делится в ДПКД в определенное число раз для получения шага сетки частот (например для получения шага в 10 кГц), затем поступают в ФД. В начальный момент ГУН генерирует колебания с определённой частотой, которые делится ДЧ1 в такое число раз, которое задает ИМС синтезатора частоты (управляемая МК) затем поступают на ФД. В ФД происходит сравнение двух сигналов по фазе и если фазы сигналов различны, то формируется напряжение ошибки, которое после прохождения ФНЧ поступает на перестраиваемый реактивный элемент (варикап) задающего контура ГУН, тем самым изменяя его частоту до тех пор, пока фазы не будут равны. Такой способ автоподстройки частоты называется фазовым ФАПЧ. ФАПЧ подразумевает наличие хотя бы одного кольца ОС в нашем случае в это кольцо входят ГУН ФНЧ и ДЧ1 - петля ФАПЧ. Меняя коэффициенты деления ДПКД и ДЧ1 при помощи МК можно задавать необходимую нам частоту синтезатора частоты (первого гетеродина), тем самым обеспечивая перестройку по рабочему диапазону радиоприемника, более подробно работа синтезатора частоты описана в литературе [6].

4. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ    ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ.

Определив структурную схему всего радиоприемника можно приступить к окончательному определению ее всех составных частей и элементов. Для этого необходимо произвести расчеты узлов.

4.1. РАСЧЕТ УРЧ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ Y–ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРОВ

Для определения элементов УРЧ необходимо произвести его расчет. Схема УРЧ – каскодная. Предпочтение отдается каскодной схеме, а не обычной схеме с ОЭ в виду того, что первая более устойчива к самовозбуждению (см. расчет УРЧ, ниже). Схема УРЧ приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1. каскодная схема УРЧ.

Для расчета УРЧ необходимо знать Y-параметры усилительного элемента.

В качестве усилительного элемента используется транзистор типа КТ368Б, который имеет следующие характеристики:

постоянное напряжение к-э (Uкэ), В……………………………...15,

постоянный ток коллектора (Iк), мА…………………………..….30,

постоянная рассеиваемая мощность (Рmax), мВт………………225,

коэффициент шума (Кш), Дб……………………………………....3,

коэффициент передачи тока h21э…………………………...50…300,

граничная частота (fгр), МГц……………………………………1100,

постоянная времени цепи ОС (τк), пс……………………………..10,

входное сопротивление в схеме с ОБ, (h11б), Ом………………..6,

емкость коллектора (Ск) пФ………………………………………1.7,

обратный ток коллектора (Iко), мкА……………………………..0.5.

Расчет Y – параметров:

Исходные данные для расчёта:

с, Ф,    

Расчёт Y-параметров проводится для частоты сигнала f0 , равной 27.855МГц.

Циклическая частота определяется формулой:

                                               ,                            (4.1.1.)

предельная частота коэффициента передачи тока (fт) в схеме с ОЭ определяется формулой:

                                       fт = |h21е| * f = 1.393 ГГц, где                            (4.1.2.)

f = 27.855МГц - частота, на которой измерен модуль h21е.

сопротивление базы (rб) определяется формулой:

                                           rb =,                             (4.1.3.)

сопротивление эмиттера определяется формулой:

                                                  rЭ = 0,3*rb = 1,765Ом,                                 (4.1.4.)

граничную частоту крутизны характеристики в схеме с ОЭ (fY21э), определяется формулой:

                                            fу21Э »  = 8.357 МГц,                               (4.1.5.)                   модуль обратной проводимости (Y12), определяется формулой:  

                                                     , где:                                   (4.1.6.)

g12 и b12 – реальная и мнимая состовляющие соответственно обратной комплексной проводимостиY12.