Расчет принципиальной схемы связного приемника

2. Расчет принципиальной схемы

2.1 Расчет преселектора

В качестве преселектора мы будем использовать два одиночных колебательных контура. Проведем расчет первого колебательного контура.

Имеем: Q₀ = 50, Q_э = 12, R_ВХ = 75 Ом, f_min = 500 МГц, f_min = 600 МГц,     R_{ВХ УРЧ}  = 50 Ом.

Зададимся величиной индуктивности L = 0.01 мкГн, тогда диапазон изменения емкостей будет

 пф

Для перестройки преселектора выбираем варикапы КВ102Г с С_min = 14 пф и С_max = 22 пф. Т.к. нам необходима меньшая емкость то выбираем встречно-параллельное включение варикапов. При такой схеме включения суммарная емкость варикапов будет 7…14 пф, также увеличится добротность варикапов.

Определим собственную проводимость контура:

См

Определим коэффициенты включения контура со стороны антенны m и со стороны первого каскада n.

Определим эквивалентную проводимость контура:

        См

Определим коэффициент передачи входной цепи:

         

УРЧ в нашем приемнике выполнен на миниатюрной СВЧ микросхеме MGA-86563, определим ее коэффициент передачи:

 раза.

Определим параметры второго колебательного контура преселектора. В нем изменятся только коэффициенты включения и коэффициент передачи.

Коэффициенты включения:

Коэффициент передачи будет:

         

Общий коэффициент передачи преселектора будет:

         

          2.2 Расчет первого смесителя

          Первый смеситель предполагается на отечественной микросхеме К174ПС4 (Приложение 2), включенной по типовой схеме включения с внешним гетеродином. В качестве гетеродина используется синтезатор частоты. В схеме остается рассчитать только контур нагрузки, настроенный на величину f_ПЧ1 = 100 МГц. Величину индуктивности  примем равной 0.1 мкГн, такую величину достаточно просто реализовать. Тогда емкость контура будет:

                     пф

К добротности контура особых требований не предъявляется, коэффициент передачи смесителя равен .

          2.3. Расчет первого усилителя промежуточной частоты

          Усилитель первой ПЧ работает на частоте 100 МГц, собран на микросхеме 171УР1 (Приложение 3) которая представляет собой усилитель промежуточной частоты с регулировкой усиления. Существенным недостатком применения данной микросхемы является необходимость в двухполярном источнике питания  В. Но т.к. потребляемый ток по цепи – 6 В мал (4 мА), то в приемнике можно применить преобразователь напряжения (инвертор) для сохранения однополярного питания (на схеме не показан). Нагрузкой УПЧ1 является двухзвенный полосовой фильтр. Коэффициент усиления УПЧ1 составляет  раз.

          2.4 Расчет второго преобразователя частоты

          Задачей второго преобразователя частоты является преобразование первой ПЧ МГц в сигнал второй ПЧ МГц. Он выполнен по схеме аналогичной первому на микросхеме К174ПС4 включенной по типовой схеме включения. Изменятся только параметры колебательного контура в нагрузке микросхемы. Коэффициент передачи К_СМ2 = 0.7 раза.

          2.5 Расчет второго усилителя промежуточной частоты

          Второй УПЧ выполнен на тех же микросхемах что и УПЧ1 (К171УР1). Это сделано для однотипности и простоты конструкции РПУ. В УПЧ2 осуществляется основное усиление на промежуточной частоте. Элементом селекции УПЧ2 является фильтр ФП2П-448 обеспечивающий избирательность по соседнему каналу 70 дБ. УПЧ2 состоит из трех каскадов усиления: один каскад избирательный (с фильтром ФП2П-448), остальные два апериодические. Усиление одного каскада составляет раз, общий коэффициент усиления  равен  раз.

          2.6 Расчет детектора сигнала

          Детектор ЧМ колебания выполнен на диодах по схеме детектора отношений (дробного детектора).

UВЫХ

R4

R3

R2

С3

С4

R6

R5

R6

С4

Детектор выполненный по такой схеме не нуждается в ограничителе, перед его входом, подавление паразитной АМ происходит в самом детекторе. Постоянную времени выбираем в пределах 0.1…0.5 с (Цепь R₅ R₆ C₄). Конденсатор С₄ берем большой емкости С₄ = 1мкФ. Тогда

          кОм

соответственно R₅ = R₆ = 150 кОм.

           Данная схема обеспечивает подавление паразитной АМ на величину порядка 30 дБ. Далее сигнал подается на УНЧ, коэффициент передачи детектора  раза.

          2.7 Расчет цепей автоматической регулировки усиления

          Детектор АРУ выполнен на специализированной микросхеме К175ДА1 представляющий собой детектор АРУ и УПТ. Произведем расчет АРУ.

          Требуемая глубина регулирования:

                    дБ

          Максимальная глубина регулировки реализуемая в одном каскаде составляет 20 дБ. Требуемое число регулируемых каскадов:

                    каскада

т.е. цепью АРУ охватим все каскады УПЧ1и УПЧ2. При этом требуемая глубина регулировки на каскад составит

                    дБ

          Для нормальной работы м/с К175ДА1 на вход ей надо продать сигнал 50мВ поэтому цепь АРУ подключаем после второго каскада УПЧ2.

          2.8 Требования предъявляемые к УНЧ

          УНЧ осуществляет усиление сигнала низкой частоты информационного сигнала и выдачи его в нагрузку. На выходе детектора сигнал составляет 0.3В. Далее это напряжение необходимо усилить до величины 1В на R_H = 6 Ом. УНЧ может представлять собой транзисторный усилитель (1 каскад) и эмиттерный повторитель для усиления мощности  сигнала. раза (по напряжению).

          Общий коэффициент усиления приемника составляет:

раза.

Задано 100000, но это можно исправить увеличивая К_УНЧ.

Принципиальная схема РПУ представлена на рисунке 3.