Составление, обоснование и расчет структурной схемы устройства. Общие принципы построения структурной схемы устройства, страница 3

Uc мах =  мВ.

Поэтому, чтобы не было перегрузки и искажений сигнала, следующий каскад иметь верхнюю границу динамического диапазона выше, чем  38,6  мВ. Как правило, верхняя граница динамического диапазона в каскадах на биполярных транзисторов на превышает 25..30 мВ, что предопределяет использование в следующем каскаде полевого транзистора, динамический диапазон которого достаточно широком и определяется в основном напряжением отсечки. Кроме того, если использовать двухзатворный ПТ, то можно организовать эффективную регулировку усиления. Таким образом усилитель первой промежуточной частоты целесообразно выполнить на двухзатворном ПТ с регулировкой усиления по второму затвору.

Из выпускаемых отечественной промышленностью двухзатворных ПТ наиболее подходящим представляется  транзистор КП 347А-2. Он имеет следующие параметры [19] :

1. Максимальный коэффициент передачи по мощности (Uси =10 В, Uз2и = 4 В, Ic =10 мА, f = 200 Мгц) :

Крмах =18 ¸26,5 дБ .

2. Минимальный коэффициент шума (Uси =10 В, Uз2и = 4 В, Ic =10 мА, f = 200 Мгц) :

Fмин = 1,5 ¸2,5 дБ .

3. Напряжение отсечки по первому затвору :

Uотс = - 1,5 В.

4. Ток утечки по первому затвору:

Iз1ут = 50 нА.

5. Ток утечки по второму затвору:

Iз2ут = 50 нА.

6. Емкость затвор-исток (U= 10 В, Uз1и  = 0 В, Uз2и = -2 В) :

Сзи = 1,2 ¸3,5 пФ.

7. Емкость затвор-сток (U= 10 В, Uз1и  = 0 В, Uз2и = -2 В) :

Сзс = 0,007 ¸0,04 пФ.

8. Емкость сток-исток (U= 10 В, Uз1и  = 0 В, Uз2и = -2 В) :

Сси = 1,1 ¸1,3 пФ.

9. Глубина регулировки усиления (Uси =10 В, Uз1и = 0 В, Ic =10 мА, f = 200 МГц, Uз2и = -2 В ¸ +4В ) :

Dру  = 50 дБ.

10. Допустимое напряжение сток-исток :

Uси мах = 14 В.

11. Допустимое напряжение затвор-сток :

Uз1,2с  мах = 16 В.

12. Допустимое напряжение затвор-исток :

Uз1,2и  мах = 5 В.

13. Диапазон рабочих температур :

tраб = -60°С ¸ +125°С.

С учетом того, что транзистор будет работать при пониженном напряжении питания и потребляемом токе, ориентировочно задается коэффициент усиления первого УПЧ  Кр упч1 мах » 16 дБ ( 40 раз) .

Минимальная мощность сигнала на выходе УПЧ1 составит

Рс вых упч1 мин = Pс вх упч1 мин Кр упч1 мах  =  2,98*10-13*40 = 1,192*10-11 Вт.

4.5. Выбор устройств обработки сигнала на второй промежуточной частоте

и устройств детектирования

На второй промежуточной частоте устройство имеет два канала: канал обработки частотно-манипулированного сигнала и канал пеленгации.

В канале обработки частотно-манипулированного сигнала происходит усиление и ограничения сигнала, а также осуществляется его детектирование и принятый ЧМн-сигнал преобразуется в импульсную последовательность.

В канале пеленгации сигнал усилителем с регулируемым усилением, и затем происходитвыделение физической огибающей сигнала в импульсном детекторе и измерение ее уровня в пиковом детекторе, напряжение с которого поступает на генератор “пикающих” звуковых сигналов, частота которых управляется напряжением принимаемого сигнала. По максимуму этой частоты происходит определение направления на объект радиоизлучения.

Для осуществления обработки ЧМн-сигнала удобно использовать ИС МС13158D, обеспечивающую преобразование частоты входного сигнала на частоту 10,7 МГц, усиление сигнала,  его ограничение и детектирование. ИС МС13158D содержит в своем составе смеситель  на основе  дифференциального каскада с перекрестными связями, усилитель промежуточной частоты, ограничитель и детектор частотноманипулированных сигналов  с  внешним квадратурным контуром.

Параметры  ИС МС13158D :

1. Диапазон входных частот  50 ... 500 МГц .

2. Чувствительность при отношении сигнал/ шум на выходе 12 дБ не                  хуже  2 мкВ.

3. Диапазон питающих напряжений   1,8 ... 6,0 В.

4. Номинальное значение промежуточной частоты - 10,7 МГц. 

5.  Потребляемый ток 5,7 мА.

6.  Диапазон  рабочих температур  -65°С +150°С.

7.  Допустимый уровень входного сигнала  200 мВ.

8.  Входное сопротивление на частоте 112 МГц  Rвх = 1 кОм.