6. Составление и расчет электрической схемы системы.
6.1 Расчет электрической схемы приемного устройства.
6.1.1. Расчет входной цепи.
В качестве входной цепи проектируемого радиоприемного устройства выбираем схему с внутриемкостной связью с настроенной антенной и входом УРЧ. Схема с внутриемкостной связью, показанная на рис. 25, широко используется в диапазоне метровых волн при работе с настроенными антеннами. При данной связи входной цепи с антенной полная емкость контура оказывается меньше, чем при обычном параллельном включении индуктивности из-за того , что в этом случае конденсатор контура включен последовательно (а не параллельно) емкости 1-го каскада приемника. Это позволяет настраивать контур на более высокие частоты и улучшает его показатели. Такой вид связи применяется на частотах от 100 до 500 МГц и, как правило, используется на фиксированной частоте с подстройкой индуктивностью. В этом режиме схема обеспечивает постоянство коэффициента передачи в диапазоне принимаемых частот [8].
Рис. 25. Схема входной цепи.
Расчет одноконтурной входной цепи с последовательной индуктивностью проводится по методике, подробно изложенной в [8]. Данные для расчета: фидер несимметричный с волновым сопротивлением Wф=50 Ом; контур настраивается на частоту f=153 МГц; входные параметры 1-го каскада Rвх=80 Ом и Свх=67 пФ.
Вычисляем коэффициент трансформации, обеспечивающий согласование сопротивления фидера и входного сопротивления УРЧ:
mа вх=Ö(Wф/Rвх)=Ö(50/80)=0,79
Выбираем С2=Свх=67 пФ. При этом следует учитывать, что с ростом С2 уменьшается L и может стать нереализуемой. Однако с уменьшением С2увеличивается влияние разброса Свхна настройку контура входной цепи.
Вычисляем емкость С1:
С1=(С2+Свх+См)/mа вх=(67+67+5)/0,79=175 (пФ), где См»5 пФ - паразитная емкость монтажа.
Рассчитываем полную емкость схемы:
Ссх=СL+С1(С2+Свх+См)/(С1+С2+Свх+См) =
= 3+175(67+67+5)/(175+67+67+5)=77 (пФ).
где СL»3 пФ - паразитная емкость катушки контура.
Находим индуктивность контура:
L[мкГ]=2,53´104/Cсх[пФ]f2[МГц]=2,53´104/77´1532= 0,15 (мкГ).
Определяем Кос - коэффициент передачи собственно входной цепи, при согласовании и при gк»0:
Кос=0,5´Ö(Rвх/Wф)=0,5´Ö(80/50)=0,63.
Определяем коэффициент передачи в режиме согласования:
Ко вц=Lф´Кос=0,98´0,63=0,61,
где Lф - коэффициент передачи фидера, взятый из [8].
Вычисляем получаемое затухание входного контура:
dэ=[(1/Wф(1+mа вх))+(1/Rвх(1+mа вх))]/2П´f´С2 =
= [(1/50´(1+0,79))+(1/80´(1+0,79))]/6,28´153´106´67´10-12=0,027.
Определим избирательность по зеркальному каналу:
Seзк»(1/dэ)´((fзк/f)-(f/fзк))=(1/0,027)´((174,4/153)-(153/174,4))=9,8 ,
где fзк=f+2fпч1=153´106+2´10,7´106=174,4 (МГц).
Получили, что входная цепь обеспечивает Seзк=20 дБ.
6.1.2. Расчет УРЧ.
В качестве схемы УРЧ, выполненной на дискретных элементах, выбираем схему с ОЭ и последовательным питанием. Среди однотранзисторных схем с биполярными транзисторами в УРЧ на умеренно высоких частотах наибольшее распространение как в нашей, так и в зарубежной радиоаппаратуре получила схема с ОЭ (рис. 26), позволяющая получить максимальное усиление номинальной мощности при небольшом уровне собственных шумов.
Рис. 26. Схема УРЧ с ОЭ.
Так как тип транзистора для УРЧ не задан, то для однотранзисторного каскада надо выбрать транзистор с
fs³3f0 max=3´153=459(МГц), где fs - граничная частота крутизны характеристики в схеме с ОЭ, при которой Y21 падает до 0,7 от своего низкочастотного значения, а f0 max - максимальная частота принимаемых сигналов. В качестве активного элемента выбираем транзистор КТ368А со следующими основными параметрами:
обратный ток коллектора Iкб0=0,5 мкА; обратный ток эмиттера Iэб0=1 мкА; граничное напряжение транзистора Uкэ0 гр=15 В; модуль коэффициента передачи на высокой частоте ½h21э½=9; статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ h21э=50; коэффициент шума Кш=1,8 дБ; емкость эмиттерного перехода Сэ=3 пФ; емкость коллекторного перехода Ск=1,1 пФ; постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте Тк=4,5 пс.
Максимально допустимые параметры при температуре окружающей среды Т=-60...+125°С:
постоянный ток коллектора Iк max=30 мА; постоянный ток эмиттера
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
