Устройства приёма и обработки сигналов: Методические указания к курсовой работе, страница 5

   полоса пропускания (кГц)/по уровню (дБ)/

затухание в полосе (дБ):                                                           7…10 / 6 / 7

– К_п (отношение полосы пропускания по уровню

(/(дБ)) к полосе пропускания)                                                             3 / 60

– R_вх/С_вх/R_вх/С_вх [Ом, пФ]                                         2000 / – / 1000 / –.

Из данных фильтра следует, что АЧХ фильтра поднята относительно оси частот на 7 дБ (рис. 3.4). Полоса пропускания 7–10 кГц определяется по неравномерности затухания 6 дБ, поэтому граничные значения полосы пропускания соответствуют затуханию на уровне
13 дБ. В интервале частот, в три раза большем, чем полоса пропускания (К_п = 3), затухание достигает 60 дБ. При расстройке относительно центральной частоты на ±10 кГц затухание составляет 36 дБ. Если в тракте промежуточной частоты требуется получить затухание большей величины, то необходимо включить два фильтра, между которыми поместить усилительный каскад. Включение двух фильтров последовательно друг за другом может привести к искажению суммарной АЧХ. Один следует включить на выходе смесителя, а второй – на выходе первого УПЧ. При отсутствии стандартных фильтров следует рассчитать

При выборе фильтрующих систем тракта промежуточной частоты нельзя превышать допустимое ослабление сигнала на краях полосы пропускания, составляющее 10…12 дБ на весь приемник. Часть ослабления происходит в преселекторе, а остальная часть распределяется между трактами промежуточной и звуковых частот.

полосовой фильтр по методике, изложенной в [1].

 

Рис. 3.4. АЧХ фильтра ПФП1-4-4

3.7.  Выбор интегральных микросхем

Интегральные микросхемы (ИМС) предназначены для усиления, преобразования и обработки сигналов. ИМС – это конструктивно завершенное устройство, которое вместе с подключенными внешними радиоэлементами позволяет создать надежный функциональный узел. Так как неисправность контактных соединений – одна из основных причин отказов радиоаппаратуры, применение ИМС позволяет существенно улучшить ее надежность. Кроме того, в ИМС сокращается длина соединенных линий между элементами, снижаются паразитные емкости и, следовательно, повышается устойчивость. Чем больше каскадов приемника войдет в состав одной микросхемы, тем выше ее показатели. В справочной литературе приведены микросхемы УРЧ, работающие на частотах до 300 МГц, и преобразователи частоты – до 1000 МГц [2]. Применение транзисторов в проектируемом приемнике оправдано отсутствием подходящих микросхем.

Если расчет преселектора показал, что при выборе ИМС тракта радиочастоты необходимы выводы для подключения селективных цепей УРЧ, то такими ИМС могут быть, например, К157ХА1Б с граничной частотой 25 МГц, а для диапазона УКВ – К174ПС1 с граничной частотой 200 МГц. микросхемы следует выбирать так, чтобы напряжения питания были одной полярности и близкими по величине. В состав принципиальной схемы приемника должны входить типовые включения всех выбранных микросхем, приведенных в справочной литературе. Замене подлежат только селективные системы.

После выбора микросхем нужно проверить обеспечение требуемого сквозного коэффициента усиления К_с, определяемого как отношение выходного напряжения к входному, равному чувствительности Е_А,

.

Эффективное значение выходного напряжения вычисляется по заданным выходной мощности Р_н и сопротивлению R_н. Коэффициент усиления проектируемого приемника К находится как произведение коэффициентов усиления отдельных каскадов

.

Ориентировочный коэффициент передачи входной цепи можно найти, если известны собственное d и эквивалентное d_э затухание контура [1]:

.

Коэффициент усиления проектируемого приемника К должен быть больше сквозного на коэффициент запаса:

K = (2...5)K_c.

Избыточный коэффициент усиления можно уменьшить включением в тракт промежуточной частоты нерегулируемого аттенюатора, схема которого приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Схема нерегулируемого аттенюатора

Если обозначить через N_атт (N_атт = 3…10) кратность уменьшения коэффициента передачи по напряжению и сопротивление тракта R₀, то величины сопротивлений аттенюатора R₁ и R₂ вычисляются по выражениям:

;              .

3.8.  Выбор варикапов

Селективные цепи преселектора и контур гетеродина перестраиваются варикапами. Выбор варикапа производится по рекомендуемой емкости контура (см. табл. 1) и коэффициенту перекрытия. Коэффициент перекрытия контуров преселектора К_д находится как отношение максимальной частоты рабочего диапазона f_{c max} к минимальной f_{c min}:

.

Из этой формулы следует, что коэффициент перекрытия емкости варикапа К_в должен быть больше коэффициента перекрытия контуров преселектора К_д в квадрате:

.

Параметры некоторых варикапов с низкими напряжениями управления приведены в табл. 2.

Таблица  2

Параметры варикапов с низким напряжением управления

Тип варикапа	Максимальная емкость, пФ	Коэффициент перекрытия по емкости	Напряжение управления, В	Добротность	Частота измерения, МГц
КВ116	250	18	1…10	100	50
КВ132	50	4	2….12	200	50
КВ109	20	5	2…12	300	50
КВ125	10	8	1…12	150	50

Минимальная емкость варикапа находится делением максимальной емкости на коэффициент перекрытия

.

3.9.  Требования к источнику питания

Если напряжение питания микросхем различны, то выбирается максимальное напряжение, которое должен обеспечить источник питания Е_пит. Напряжения питания остальных микросхем понижаются включением RC-фильтров в цепи питания. Потребляемый ток находится суммированием токов всех микросхем:

.

Найденный ток потребляется микросхемами в режиме молчания. Постоянная составляющая тока I₀, соответствующая максимальной мощности в нагрузке Р_н, находится с учетом коэффициента полезного действия η и напряжения источника питания Е_пит

,         η = 0,5…0,7.