Расчет первого усилителя промежуточной частоты. Обеспечение усиления сигнала по мощности. Минимальный коэффициент шума, страница 4

10. Коэффициент включения транзистора в контур из условий обеспечения требуемой избирательности и требуемого сопротивления нагрузки на транзистор  ;

.

11.  Коэффициент усиления каскада по напряжению :

.

12.  Коэффициент усиления каскада по мощности :

.

 дБ.

13.  Индуктивность контурной катушки :

 мкГн.

При выполнении катушки в бескаркасном исполнении или на нейтральном сердечнике  при диаметре намотки D= 0,5 см и длине намотки

l=  1,5 см  количество витков намотки составит :

N = витков.

Число витков от заземленного конца ( через конденсатор С_ф ) до отвода :

N₁ = Np₁ =  8*0,446 » 3,5 витка .

Собственная емкость катушки С_L  » 0,5D =0,5*0,5 =0,25 пФ.

14. Емкость контурного конденсатора :

С_к= пФ.

Данный конденсатор реализуется в виде параллельного соединения конденсаторов С₄  емкостью 12 пФ (постоянного) и  С₅  емкостью 4,2 пФ

( подстроечного).

В качестве  конденсатора С₄  выбирается керамический конденсатор К10-9 - 12 пФ ± 5 %, U_ном = 25 В;  t_окр = -65°С +125°С. Конденсатор выпускается в безвыводном исполнении с лужеными и нелужеными контактными площадками. Габаритные размеры 6´1´5,5 мм [17].

В качестве конденсатора С₅  выбирается КТ4-28 -3/15 пФ±10% ; U_ном = 25 В;  t_раб =- 60¸ +60°С . Конденсатор выполняется в безвыводном исполнении с креплением пайкой за луженые контактные площадки. Габаритные размеры 2,8´1,2´2,6 мм [17].

15.  Взаимная  индуктивность между катушками L₂ и L_cв  :

М = p₂ L₂  = 0,7*0,1 = 0,07 мкГн.

16. Коэффициент связи между катушками при выполнении  бифилярной намотки имеет величину порядка к_св »0,95 ±5% . Выбирается нижняя граница :

к_cв  = 0,9 .

Тогда индуктивности катушки связи составит :

L_cв =  мкГн.

Число витков катушки связи при ее выполнении на том же каркасе, что и контурная катушка L₂, составит :

N = витков.

15. Минимальная амплитуда напряжения  сигнала на входе второго смесителя        :

U_{mвх см2 мин}   =

= мкВ.

Действующее значение напряжения на входе второго смесителя :

U_{вхсм2 мин}  = 0,707 U_{mвх см2 мин}  = 0,707*35,2 = 25 мкВ.

Это напряжение значительно превышает пороговый уровень чувствительности блока второго преобразования (» 2 мкВ).

16.  Максимальная амплитуда входного сигнала :

U_{mвх см2 мах}   =

= мВ.

.

.

5.11.  Расчет  блока  второго  преобразования

Блок второго преобразования состоит выполняется на ИС МС 13158D, содержащей в своем составе смеситель  на основе  дифференциального каскада с перекрестными связями, усилитель промежуточной частоты, ограничитель и детектор частотно-манипулированных сигналов  с  внешним квадратурным контуром.  Кроме  того, в составе микросхемы имеется формирователь цифрового сигнала, что позволяет  легкое сопряжение с цифровыми логическими  устройствами, а также в составе ИС имеется измеритель уровня несущей, представляющий собой логарифмический усилитель. Два последних устройства  для нашей задачи не требуются.

Схема включения ИС представлена на рис. 5.11.1. Входной сигнал подается   на вход ИС  с помощью катушки связи L_cв  и преобразуется на вторую промежуточную частоту 10,7 МГц  в смесителе, выполненном в виде аналогового перемножителя на дифференциальном каскаде с перекрестными связями. Смеситель нагружен на контур L2C5C6C8, с которого сигнал подается на второй УПЧ( в составе ИС), а частично сигнал снимается с т.А и подается  на вход регулируемого УПЧ2 , используемого в канале пеленгации   (на схеме не показан), в качестве которого используется  ИС МС 1490.  Далее сигнал усиливается и фильтруется контуром L3C15 и поступает на ограничитель, в котором  устраняется паразитная амплитудная модуляция и стабилизируется уровень  выходного напряжения, что необходимо для нормальной работы устройств  обработки.  Далее осуществляется детектирование частотно-манипулированного сигнала в деетекторе, построенном на основе аналогового перемножителя с квадратурной цепью в виде соединения внутреннего кондненсатора С_св = 5 пФ, обеспечивающего фазовый сдвиг на 90°  и внешнего контура L4C21, обеспечивающего преобразование частотных изменений в фазовые. Продетектированный сигнал дополнительно усиливается, а высшие продукты детектирования отфильтровываются за счет цепи R6C17, которая стоит в цепи обратной связи буферного усилителя, представляющего собой операционный усилитель в инвертирующем включении. В совокупности это получается активный фильтр нижних частот первого порядка. С помощью резистора R8 устанавливается требуемый уровень постоянного напряжения на выходе , который  определяется следующим выражением :