6.1.3. Узкополосный приемник с
двукратным преобразованием частоты на основе МС3362.
Бурное развитие в последние годы техники связи стимулировало разработку специальных микросхем приемных и передаюших радиотрактов, позволяющих существенно уменьшить габариты, энергопотребление и стоимость разрабатываемой аппаратуры связи. Появились выполненные в одном корпусе супергетеродинные приемники как с однократным, так и с двукратным преобразованием частоты. В этой ситуации основным критерием выбора компонентов является наиболее полное соответствие их параметров техническим требованиям, предъявляемым к приемному тракту. К основным из них относятся следующие: диапазон входных частот; количество преобразований частоты; максимальные значения промежуточных частот; чувствительность при заданном отношении с/ш, либо шум-фактор; напряжение источника питания и ток потребления; тип корпуса. На основание этих требований построение приемного тракта целесообразно осуществить используя микросхему МС3362 . Интегральная микросхема МС3362 представляет собой одну из ранних, но достаточно удачных разработок узкополосного ЧМ приемника с двойным преобразованием частоты фирмой Motorola [22]. Функциональная схема ИМС МС3362 показана на рис. 27.
Рис. 27. Функциональная схема МС3362.
В составе ИМС имеются два смесителя с гетеродинами, усилитель-ограничитель второй промежуточной частоты, квадратурный частотный детектор, измеритель уровня несущей и компаратор. Первый гетеродин может работать и как LC генератор, как кварцевый генератор. Граничная частота гетеродина составляет 190 МГц. Для управления частотой генератора в ИМС имеется варикап, управляющий сигнал на который может подаваться от системы ФАПЧ. Второй гетеродин выполнен по схеме Колпитца с заземленным коллектором, и, как правило, работает с кварцевым резонатором. Колебания как первого, так и второго гетеродинов через буферные каскады выводятся из ИМС.
Верхняя граничная частота первого смесителя составляет 450 МГц, однако на частотах выше 200 МГц следует использовать внешний первый гетеродин. Как первый, так и второй смесители выполнены по двойной балансной схеме и имеют усиление 18 и 22 дБ соответственно. Расположение выводов и импедансы смесителей оптимизированы для применения дешевых пьезокерамических фильтров. УПЧ-ограничитель имеет 6 каскадов и полосу пропускания 1 МГц. Его выход внутри ИМС соединен с квадратурным детектором. Имеется вход для подключения квадратурного контура. В ИМС имеется компаратор цифровых данных, передаваемых частотноманипулированными сигналами со скоростью 1200 бод. В компаратор может быть введен гистерезис. Измеритель уровня входного сигнала работает в диапазоне 65 дБ. Он может использоваться непосредственно, либо в пороговом режиме для заранее выбранной входной мощности. При пороговом режиме возможно введение гистерезиса для устранения “дребезга” [22].
Основные параметры ИМС МС3362: максимальная частота входного сигнала - 200 МГц; чувствительность по -3дБ от уровня ограничения - 0,7 мкВ; полоса частот демодулятора - 10 кГц; уровень выходного НЧ сигнала (выв.13) - 350 мВ; динамический диапазон измерения уровня несущей (выв.10) - >65 дБ; напряжение питания - 2...6 В; потребляемый ток - 7 мА; напряжение срабатывания шумоподавителя - 0,65 В; входная емкость первого смесителя - 7пФ; входное сопротивление первого смесителя - 690 Ом; выходное сопротивление (выв.13) - 1,4 кОм; диапазон рабочих температур -40°С...85°С.
Типовая схема включения МС3362 показана на рис. 28.
Рис. 28. Типовая схема включения МС3362.
В типовой схеме включения первый гетеродин, работающий как LC генератор, настроен на частоту fг1=142,3 МГц, которую рассчитываем задавшись значением емкости конденсатора С=0,01 мкФ, Из формулы для резонансной частоты контура fp=1/2pÖLC, получаем что значение индуктивности будет равно L=12,5 нГн. Входной сигнал с частотой fс=153 МГц поступает на первый смеситель ИМС МС3362, в результате чего получаем первую промежуточную частоту
fпч1=fс-fг1=153-142,3=10,7 МГц.
Управляющий сигнал, подаваемый от системы ФАПЧ, действует на варикап, находящийся внутри ИМС, в результате чего происходит управление частотой генератора.
Далее сигнал с частотой fпч1 поступает на внешний пьезоэлектрический кварцевый фильтр ФП2Д-9, где осуществляется предварительная частотная селекция. Основные характеристики фильтра [23]:
номинальная частота - 10,7 МГц; отклонение средней частоты от номинального значения - ±350 Гц; ширина полосы пропускания по уровню 6 дБ - 15 кГц; нижняя частота среза по уровню 6 дБ не более fном-7,5 кГц; верхняя частота среза по уровню 6 дБ не более fном+7,5 кГц; неравномерность затухания в полосе пропускания не более 2 дБ; неравномерность выходной АЧХ - не более ±0,6 дБ; вносимое затухание - 4 дБ; ослабление сигнала несущей - 50 дБ; напряжение на выходе фильтра - 3 В.
После первого кварцевого фильтра сигнал поступает на второй смеситель, у которого второй гетеродин выполнен на основе кварцевого резонатора ZQ1 с частотой fг2=10,235 МГц. На выходе смесителя получаем вторую промежуточную частоту:
fпч2=fпч1-fг2=10,7-10,235=465 кГц.
Затем осуществляется фильтрация сигнала с помощью пьезоэлектрического фильтра ФП1П1 10 со следующими основными параметрами [23]:
средняя частота - 465±2 кГц; ширина полосы пропускания по уровню 6 дБ - 5,6±1,2 кГц; относительное затухание на частотах fср±9 кГц - 70 дБ; минимальное вносимое затухание не более 6 дБ; неравномерность затухания в полосе пропускания не более 2 дБ; гарантированное относительное затухание в полосах задерживания: от 165 кГц до fср-10 кГц; от fср+10 кГц до 765 кГц - не менее 60 дБ.
После внешнего фильтра на 465 кГц сигнал поступает на УПЧ-ограничитель, выход которого внутри ИМС соединен с квадратурным детектором. Затем сигнал усиливается внутренним усилителем ИМС и поступает на выход с напряжением 250 мВ.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
