Расчет радиоприемного устройства наземного автоматического радиопеленгатора, страница 5

Имеем : Р1=0.243, Р2=0.228, S=1 (мА/В), U1зи=4 (В), U2зи=1 (В), Uп=12(В), Ic=6 (мА),       Свхвых=2 (пФ), Rвх=Rвых=7 (кОм).

Тогда коэффициент передачи :

 Кпч=S×P1×P2/Gэ=1×10-3×0.243×0.161/(1.592×10-5)=1.639, где

 Gэ=1/[(L/Cобщ)1/2×Qэ]=1/[(0.47×10-6/5.389×10-12)1/2×100]=3.386×10-5 (См) - эквивалентная проводимость контура.

Рис. 2.2 Преобразователь частоты.

Для обеспечения UR2 =U1зи = 4 (В), - UR1= 8 (В), т.е.  R1/R2=2, тогда

R1=200 (кОм), R2=100 (кОм)

Для обеспечения UR4 =U2зи = 1 (В), - UR3= 11 (В), R3/R4=11, тогда

R3=1.1 (МОм), R4=100 (кОм)

Необходимо, чтобы UR5»2 (В), т.е. (R5×1/wC5)/(R5+1/wC5)=UR5/Ic , отсюда при

R5=2.6 (кОм), С5=39 (пФ), тогда UR5=1.996 (В)

Требования к гетеродину : Df/f=10-5 - нестабильность частоты гетеродина;

Um=1 (В) - амплитуда колебаний гетеродина.

2.5 Расчет согласующих цепей, коэффициента усиления фильтра сосредоточенной селекции (ФСС).

Рис 2.3 Согласующая цепь

Имеем : 1/Gвх=Rвх=7 (кОм), 1/Gвых=Rвых=3.6 (кОм), fпр=10.7 (МГц), Свх=2 (пФ), Qэ=50, Qо=100.

Зададимся индуктивностью контура:

 L=10 (мкГн), тогда:

Собщ =1/[(2p fпр)2L]=

=1/[4×3.142×(10.5×106)2×10×10-6]=22.12 (пФ);

тогда C1=22 (пФ), C2=0¸0.15 (пФ)

Zвх=Rвх+1/(j2pfпрСвх)=

=7×103+1/(j2×3.14×2×10-12)=

=7×103-j7.437×103 (Ом);

÷ Zвх ÷ = 1.021×104 (Ом);

собственная проводимость контура :

Go=1/[(L/Cобщ )1/2×Qo]=

=1/[(10×10-6/22.12×10-12)1/2×100]=1.487 ×10-5 (См)

коэффициенты включения :

 P1=[(Q0/Qэ-1)×Go/ Gвх ×2]1/2=[(100/50-1)×1.487 ×10-5×7000/2]1/2=0.228;

 P2=[(Q0/Qэ-1)×Go/ Gвых ×2]1/2=[(100/50-1)×1.693 ×10-5×3600/2]1/2=0.164;

коэффициент передачи :

  Ксгц1=(1/2 ×÷ Zвх ÷)×(1/(G1×G2)) ×(1-Qэ/Qo)= (1/2×1.021×104)×(7000×3600) ×(1-50/100)=0.123;

вносимая емкость : Свн= Свх ×(Р1)2 =2×10-12×0.2282=0.104 (пФ), мала, она компенсируется подстроечной емкостью Ск.

   ФСС ПФ2П- 436 с параметрами : Rвх=Rвых=3.6 (кОм), затухание 5 (дБ), будет иметь

коэффициент передачи :

  Кфсс=10-5/20=0.562

   Для второй согласующей цепочки имеем : 1/Gвх=Rвх=3.6 (кОм), 1/Gвых=Rвых=75 (Ом), fпр=10.7 (МГц), Qэ=50, Qо=100, L=10 (мкГн), Собщ =22.12 (пФ), Go=1.487 ×10-5 (См)

коэффициенты включения :

 P1=[(Q0/Qэ-1)×Go/ Gвх ×2]1/2=[(100/50-1)×1.487 ×10-5×3600/2]1/2=0.164;

 P2=[(Q0/Qэ-1)×Go/ Gвых ×2]1/2=[(100/50-1)×1.693 ×10-5×75/2]1/2=0.024;

коэффициент передачи :

  Ксгц2=(1/2 × Rвх )×(1/(G1×G2))×(1-Qэ/Qo)= (1/2×3600)×(75×3600) ×(1-50/100)=0.036.

2.6 Расчет усилителя промежуточной частоты (УПЧ).

УПЧ выполняется на ИМС  С1.153УП1, ее коэффициент усиления по напряжению равен Купч=31.623, максимальное выходное напряжение 2 (В). Для нормальной работы детектора необходимо входное напряжение не менее 1 (В). Рассчитаем коэффициент передачи всей цепи до детектора, при включении в УПЧ четырех ИМС.

 К0å = Ксц1×Курч ×Ксц2×Кпч ×Ксгц1×Кфсс×Ксгц2×(Купч)4=

 =0.612×31.623×2.415×1.639×0.123×0.562×0.036×(31.623)4=1.911×105

Тогда, при Uвх=15 (мкВ),

 Uвых упч =Uвх ×К0å=15×10-6×1.911×105=2.86, но т.к. максимальное выходное напряжение ИМС 2 (В), будем считать, что Uвых упч=2 (В).

2.1 Расчет амплитудного детектора (АД).

Рис. 2.4 Схема детектора

АД выполняется по схеме детектора с удвоением напряжения (Рис. 2.4). Используемый нелинейный элемент - диод Д9Б [5; стр. 471], его внутреннее сопротивление Ri=10 (Ом),  собственная емкость Сд=1¸2 (пФ).

Rн=Rвх унч=600 (Ом)

 Коэффициент передачи находим по известной формуле :

Кд=2×cos[(3×p×Ri/Rн)1/3]=2×cos[(3×p×10/600)1/3]==1.716

Определим емкость нагрузки детектора из условия отсутствия нелинейных искажений [5, (9.6), (9.7)] :

Cн  £ (1-mmax2)1/2/(2×p×Fв×Rн×mmax)=(1-0.82)/( 2×3.14×6000×600×0.8)=0.331 (нФ),

из допустимых частотных искажений :

Cн  £ (Rн+Rд)×(Mв2-1)1/2/(2×p×Fв×Rн×Ri)=(1-0.82)/( 2×3.14×6000×600×10)=1.79 (мкФ),

Из полученных Сн выбираем наименьшую величину, учитывая номиналы стандартных емкостей, емкости детекторов, вносимые параллельно, получаем Сн=0.27 (нФ).

2.8 Расчет усилителя низкой частоты (УНЧ).

  В рамках КП расчет УНЧ не производится, но он должен на выходе выдавать Uвых=5 (В), отсюда коэффициент передачи :

Кунч= Uвых/Uвх= Uвых/(Uвых упч ×Кд)=5/(2×1.716)=1.457

2.9 Расчет автоматической регулировки усиления (АРУ).