Найдем напряжение на выходе УРЧ. Для этого рассчитаем входное напряжение УРЧ:
(В).
Тогда входная мощность УРЧ равна:
(Вт).
Выходная мощность УРЧ:
;
(Вт).
Напряжение на выходе УРЧ:
(В).
Рассчитаем нагрузку УРЧ, представляющую собой пару связанных контуров. В данном случае RA = RВЫХУРЧ = 50 Ом, RBX = RBXCMEC = 50 Ом. Расчет контуров проведем для случая неоптимального согласования. Определим коэффициенты включения:
,
где γ = dЭ/d0 – коэффициент расширения полосы пропускания.
Значения индуктивности контура, собственной проводимости, емкости связи будут совпадать со значениями для входной цепи.
;
; 
.
Коэффициент передачи нагрузки УРЧ:
.
Определим входное напряжение смесителя:
(В).
РАСЧЕТ СМЕСИТЕЛЯ
В качестве смесителя также применяется микросхема М45121. Рекомендуемая схема включения в режиме преобразования:
Рис. 5. Смеситель.
C1-C6 – 0,015 мкФ; R1-R6, R8, R13, R15 – 200 Ом; R7 – 50 Ом; R9 – 500 Ом; R11 – 300 Ом; R14 – 2,1 кОм; R10, R12 – 400 Ом; T1, D1 – КТ342А или аналог. Напряжение на выводах относительно земли: U1, U14 – 3-4 В; U7, U8 – 5-7 В; U10, U12 – 8,5 В.
Напряжение между выводами 10, 12 и 4 +6В.
Рассчитаем входную мощность смесителя:
(Вт).
Мощность на выходе смесителя:
;
(Вт).
Выходное напряжение смесителя:
(В).
Смеситель нагружен на одиночный колебательный контур, согласующий его с ФСС. Произведем расчет данного контура:
Рабочей частотой контура будет являться промежуточная частота 10,7 МГц. Для данной частоты зададимся собственной добротностью контура Q0 = 180, максимальной емкостью контура СCXMAX = 80 пФ. Эквивалентную добротность примем равной:
.
Определим величины собственного и эквивалентного затуханий:
; 
.
Рассчитаем собственную проводимость контура:
(См).
Индуктивность контура:
(Гн).
Коэффициенты включения для режима неоптимального согласования:
.
;
; 
.
Определим коэффициент передачи колебательного контура:
.
РАСЧЕТ ФИЛЬТРА СОСРЕДОТОЧЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ
Входное напряжение ФСС:
(В).
Напряжение на выходе ФСС:
(В).
Сопротивления ФСС и УПЧ (RВЫХФСС = 1500 Ом, RВХУПЧ = 3900 Ом) одного порядка, поэтому для их согласования достаточно согласующей цепи микросхемы К174УР3. Коэффициент ее передачи примерно равен:
.
РАСЧЕТ ТРАКТА ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ
В качестве УПЧ используется многофункциональная микросхема К174УР3, также содержащая ограничитель, частотный детектор и предварительный УНЧ.
Рис. 6. Типовая схема включения ИМС К174УР3.
В типовой схеме
включения фазосдвигающий контур между усилителем ограничителем и частотным
детектором выполнен для частоты 10.7МГц, частоты девиации 
10кГц.
Определим входное напряжение УПЧ:
(В).
Уровень напряжения на входе микросхемы К174УР3 соответствует уровню, требуемому для ее нормальной работы (≥100 мкВ). Рассчитаем напряжение на входе УПЧ при увеличении входного сигнала на 54 дБ:
(В).
Полученное значение не превышает максимального уровня входного напряжения ИМС К174УР3 (300 мВ). Следовательно, обеспечивается работа микросхемы во всем диапазоне входных напряжений.
Сигнал с выхода предварительного УНЧ ИМС К174УР3 (140 мВ) подается на УНЧ (К174УН4), который обеспечивает требуемую выходную мощность 0,25 Вт.
Таким образом, спроектированное РПУ удовлетворяет техническому заданию.
РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЯЕМОГО ТОКА
+ 6 ± 0.3 В: IК174УР3 + IК174УН4А = 12 мА + 10 мА = 22 мА;
+ 10 В: IM45121×2 = 16 мА × 2 = 32 мА.
ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА РПУ
Рис. 7. Окончательная структурная схема РПУ.
Приложение 1
МОНОЛИТНЫЙ ИНТЕГРАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ М45121
Многофункциональный монолитный модуль СВЧ на транзисторных структурах предназначен для усиления и преобразования сигналов в приемных и передающих устройствах аппаратуры радиосвязи специального назначения.
|
Номер вывода |
Наименование |
|
1, 14 |
Вход 1, смещение |
|
7, 8 |
Вход 2, смещение |
|
10, 12 |
Выход, «+» источника питания |
|
4 |
«-» источника питания |
|
2, 3, 5, 6, 9, 11, 13 |
Выводы не предназначены для использования потребителями (подлежат заземлению) |
Основные электрические параметры при температуре 25 °С
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.