Проектирования радиосвязных и радиовещательных приемных устройств индивидуального пользования, страница 11

где D= dэк×/ d, gк = d/(2πfLк).

Проводя вычисления, получаем

D = 7,5,   gк = 1,581×10-5 ,   m01×= 0,25,   m02×= 0,247,  K0 ≈ 42,1.

Определяем коэффициент устойчивого усиления

Куст≈0,45│Y21│/(│Y12│×│Y12 + Y22│)0,5 ≈0,45│Y21│/(│Y12│×│Y22│)0,5=

=0,45│Y21э│/(│Y12э Y22э/Y21э│×│Y12э│)0,5=

= 0,45×80×10-3/(10-6×2×10-3/80×10-3)0,5 = 227.

Так как выполняется условия: Куст ≥K, Куст ≥K0 , то усилитель устойчив – полученные значения K, K0 реализуемы.

   Взаимные индуктивности  находим следующим образом

Гн

Определяем индуктивности катушек связи ,

.

   Если найденные значения индуктивности катушек связи с емкостями база-коллектор и нагрузки образуют паразитные колебательные контуры, настроенные на частоты, близкие к частотам зеркальных помех, то Ксв меняют и вновь определяют индуктивности катушек связи.

Расчет элементов звеньев LC-ФСИ

После определения числа звеньев фильтра на стадии структурного расчета производится электрический расчет параметров элементов звеньев. Рассмотрим пример расчета пятизвенного фильтра, схема которого приведена на Рис.2.11 (количество конденсаторов С1  определяет число звеньев).

 


Рис.2.11.

Исходные данные

fпч =465 кГц – промежуточная частота,

Δfср =25 кГц – разность частот среза

n=5 – число звеньев,

gи=0.085мСм –проводимость источника сигнала,

gн=1,4мСм – проводимость нагрузки,

Cи=15 пФ – емкость источника ( на схеме не показана),

Cн=116 пФ - емкость нагрузки ( на схеме не показана),

W0=3кОм – характеристическое сопротивление фильтра,

Расчетные формулы.

Коэффициенты включения источника сигнала и нагрузки

, где gи проводимость источника сигнала,

, где gн проводимость нагрузки.

Если , то параллельно входу ФСИ включают шунтирующую проводимость:

 ;

Если, то параллельно нагрузке включают шунтирующую проводимость:

 .

Емкости конденсаторов фильтра

;;;, где Си –емкость выхода источника сигнала, Сн –емкость нагрузки.

Индуктивности фильтра

;;,

Расчет.

, следовательно, m1=1, и необходимо использовать шунтирующую проводимость

См,

, следовательно, .

,

Примем и определим индуктивность связи

Схемотехническое моделирование

Рассмотрим процесс схемотехнического моделирования [7] рассчитанного функционального узла на примере одноконтурной входной цепи (ВЦ), имеющей внешнеемкостную связь с ненастроенной антенной. Принципиальная схема ВЦ изображена на Рис.2.9.

 


Рис.2.9.

-  Антенна – вертикальный штырь длиной 1,2м;

-  Частота настройки - fo;

-  Емкость связи контура с антенной - Ссв1;

-  Индуктивность  контура - Lк;

-  Сопротивление  нагрузки - Rн;

-  Полоса пропускания ВЦ - П;

-  Собственная добротность контура - Qк;

Для проведения расчёта и моделирования используется эквивалентная схема ВЦ (Рис.2.10).

 


Рис.2.10

Здесь

Са=28пФ

элементы эквивалентной схемы антенны(схема справедлива для диапазона частот от 150 кГц до 25МГц)

Lа=0,6мкГн

Наличие Rк обусловлено собственными потерями контура.

Последовательность расчёта

С целью упрощения расчёта пренебрегаем реактивным сопротивлением цепочки LaCa по сравнению с реактивным сопротивлением конденсатора связи Ссв1. Тогда приближенно можно считать, что Ссв1 по переменному току включена параллельно контуру.

Эквивалентная емкость контура с учетом влияния антенной цепи и элемента связи Ссв1.

Сэк  

Эквивалентная ёмкость без учёта емкости антенной цепи и элемента связи      CэкСэк-Ссв1;

Коэффициент включения нагрузки в контур

m=, где Gк - активная проводимость ненагруженного контура,

Gэк- активная проводимость нагруженного контура,

Qэк=.;    Gн=, Ссв2= - емкость связи контура с нагрузкой.

Емкость в контуре  Cк=;  

Коэффициент передачи ВЦ:

|Ковц |=2foСсв1Gэкm.