Проектирование радиоприемного устройства сигналов с однополосной модуляцией, страница 10

          Выше было определено, что ОУ должен обеспечивать коэффициент усиления равный двум. Коэффициент усиления ОУ полностью определяется отношением сопротивлений R1 и R2,

,

Поэтому задавшись R1=10 кОм  определим R2=20 кОм, величиной Rн зададимся порядка 500 Ом.

          Для того, чтобы детектор не вносил нелинейные искажения, при максимальной глубине модуляции, необходимо выполнение условия:

RП/RН> mmax, где RП – сопротивление нагрузки детектора по переменному току.

В данном случае   

 (Ом),

RП/RН=476.2/500=0,95  >  mmax=0.9.

Чтобы не возникали нелинейные искажения за счет безинерционности фильтра детектора, необходимо выполнение условия:

,

 (Ф).

          Кроме нелинейных искажений при детектировании возникают частотные искажения, которые на верхних частотах обусловлены емкостью ФНЧ детектора, а  на нижних частотах разделительными конденсаторами. Поэтому приняв допустимые величины частотных искажений на нижних и верхних частотах , рассчитаем значения емкостей конденсаторов:

;      ,

где .

            Так как , как правило, много больше , то

 (Ом),

 (Ф),

 (Ф).

Примем СР=390 нФ и учтя условие для Сн, приведенное выше, принимаем СН=24 нФ.

          Вход микросхемы, выполняющей функции детектора АРУ и УПТ, подключают на вход ОУ.

          Нелинейные искажения, вносимые схемой АРУ, имеют небольшую величину порядка 3%. Это достигается за счет введения ООС по огибающей. Для этого в эммитеную цепь включают RC, постоянная времени которой такая, что составляющие токов несущей частоты и ее гармоники замыкаются через конденсатор С, а токи частоты модуляции создают падение напряжения на R и следовательно, отрицательную ОС. За счет этого происходит линеаризация детекторной характеристики и в результате уменьшается уровень нелинейности. В то же время уменьшается коэффициент передачи.

          В соответствии со справочными данными, изменение напряжения на входе микросхемы К175ДА1 от 40мВ до 80мВ приводит к изменению управляющего напряжения от 2 до 3 В. Уровень открывания транзистора дифференциального каскада УПЧ регулируется подачей на его базу данного напряжения.

          Транзистор, при таком размахе управляющего напряжения, переходит из закрытого состояния в полностью открытое, соответственно меняются токи второго транзистора, что незамедлительно сказывается на коэффициенте усиления каскада. Подобный способ регулирования обеспечивает глубину регулирования порядка 22.5 дБ, что в сумме от всех каскадов несет необходимую величину.

5. Расчет результирующих характеристик РПрУ.

5.1 Зависимость чувствительности от частоты настройки устройства.

          Расчет зависимости чувствительности от частоты настройки производится в соответствии с выражением

,

где  - заданная по ТЗ величина чувствительности

 - минимальный коэффициент передачи преселектора

,

,

.

Результаты расчета сведены в таблицу 5.1

таблица 5.1

f, МГц

26

27

28

29

30

31

32

1,629

1,550

1,515

1,507

1,518

1,541

1,574

9,559

9,927

10,294

10,662

10,062

11,397

11,765

15,578

15,388

15,598

16,073

16,739

17,563

18,518

0,988

1

0,986

0,957

0,919

0,876

0,831

5.2 Характеристики избирательности по соседнему и зеркальному каналу.

          Расчет избирательности по зеркальному и прямому каналам производится в соответствии с выражением:

,                                      (5.2.1)

где  и  –  добротности резонансных контуров ВЦ и УРЧ соответственно:

 – обобщенная расстройка.

          Вследствии того, что в трактах УРЧ и ВЦ применяются контура с одинаковыми эквивалентными затуханиями dЭР=0.01, выражение (5.2.1) преобразуется к виду

, где ===100,

,    [дБ]

Результаты расчетов сведены в таблицу 6.2

таблица 5.2

f, МГц

5

20

27

29

30

31

31,5

32

6,24

0,975

0,341

0,197

0,129

0,063

0,031

0

389845

9507

1167

390

167,9

41,3

10,9

1

d, дБ

112

79,6

61,3

51,8

44,5

32

20,8

0

f, МГц

32,5

33

34

35

37

44

59

0,031

0,061

0,121

0,179

0,291

0,575

1,301

10,62

38,9

148,2

323

849

3307

16937

d, дБ

20,5

31,8

43,4

50,2

60,6

70,4

84,6

          Расчет АЧХ пьезоэлектрического фильтра производим на основании справочных данных. Результаты расчетов приведены в таблице 5.3

АЧХ ФСС                             таблица 5.3

f, МГц

4,992475

4,998250

5

5,001750

5,007525

d, дБ

60

3

0

3

60

Рис.5.2 – АЧХ ФСС.

5.3. Амплитудная характеристика линейного приемника с включенной системой АРУ.

Амплитудная характеристика линейного тракта при замкнутой системе АРУ и линейной аппроксимации регулировочной характеристики усилителя описывается выражением:

,

где ,   ,   

   (75дБ).

Для АРУ с задержкой

Результаты расчёта приведены в таблице 5.3

Таблица 5.3

Амплитудная характеристика

1

500

1000

1700

2500

3000

3600

4200

5200

5623

1

1996

1998

19988

19992

19993

19994

19995

19996

19996

5.4. Оценка результирующего коэффициента нелинейных искажений.