Разработка и составление структурной схему, выполнение электрического расчета радиовещательного приемника АМ сигналов, страница 2

Затем находят эквивалентную добротность контуров, исходя из допустимой неравномерности АЧХ  в полосе пропускания и принимают в соответствии с условием:

Qэп > Qэ > Qзк

Эквивалентная добротность одного входного контура

Sзк.раз=79,43 раз – избирательность по зеркальному каналу

где

для СВ при верхней настройке гетеродина

Qзк = 83,695 раз – эквивалентная добротность по зеркальному каналу

Qэзк = 84 - выбранное значение добротности

Для обеспечения заданной избирательности Sзк эквивалентная добротность контура Qэ должна быть не менее Qэзк.

 

где  Qк = 70  - средняя собственная добротность контура для СВ приемников

a = 1,2  - коэффициент для полевого транзистора

Qэ = 58,3 данное значение не более чем выбранное ранее, поэтому принимаем двухконтурную схему

Таким образом избирательность распределяется между двумя контурами , контуры выбираем идентичными.

Sзк1 = 19 дБ  - избирательность одного контура

Sзк1раз= 8,9 раз – избирательность по зеркальному каналу для одного контура

Пересчитываем эквивалентную добротность по зеркальному каналу для двухконтурной схемы

Qзк = 18,638 – эквивалентная добротность по зеркальному каналу для двухконтурной схемы.

Далее произведем расчет эквивалентной добротности исходя из допустимой неравномерности АЧХ в полосе пропускания.

В диапазоне СВ полоса пропускания контура сравнима с требуемой полосой приемника. Допустимая неравномерность составляет 4 дБ.

Эквивалентная добротность определяется как:

σп = 1,413  раз – допустимая неравномерность АЧХ

Qэп = 103,988 – максимально допустимая добротность контура

Пересчитываем максимально допустимую добротность контура для двухконтурной схемы

Qэп = 207,976 – эквивалентная добротность двухконтурной схемы в полосе пропускания

Видно, что выполняется условие:

Qзк<Qэ<Qэп

 

18,638 < 58,3 < 207,976

Далее произведем выбор элементов двухконтурной схемы входной цепи приведенной на рисунке 2.

В качестве переменной емкости в данной схеме используются варикапы в каждом из контуров схемы.

Отношение минимальной и максимальной емкости определяется как:

где Кпд = fв/fн = 2 -  коэффициент диапазона с учетом 2…3% запаса по перекрытию.

Выбираем варикап КВ19536 со следующими параметрами:

Скмакс = 355 пФ

Скмин  = 15 пФ

  - что соответствует приведенному выше условию

Рассчитываем добавочную емкость, включаемую параллельно элементу настройки:

 

данная емкость складывается из емкости подстроечного конденсатора, емкости монтажа (5…15 пФ) и распределенной емкости катушки индуктивности (2…5 пФ).

Определим индуктивность контура:

Далее произведем выбор аналоговых  ИМС, на которых строятся основные узлы приемника.

Выбор ИМС производится в соответствии  с их функциональным назначением, электрическим, конструктивным и эксплуатационными характеристиками и параметрами. При этом могут быть использованы ИМС серий К157, К174 и гибридные К224, К237.

При этом сразу определяем, что все каскады строим на однотипных ИМС.

Для переносных приемников используются микросхемы К157ХА1 и К157ХА2, или аналогичные им серии К237.

Для стационарных и переносных приемников используются также ИМС К174 серии.

В качестве основной ИМС выбираем микросхему К174ХА2

Произведем расчет реальной чувствительности приемника:

  где М = 0,3  - глубина модуляции

RА = 20  Ом активное сопротивление антенны

  коэффициент шума приемника (в относительных единицах)

Шаэ = 6 дБ коэффициент шума активного элемента АИМС

ЕА= 2,579 мкВ/м – реальная чувствительность приемника

Определим ориентировочное напряжение на входе микросхемы и сравним его с чувствительностью микросхемы.

 

где Ковц = 0,2 резонансный коэффициент передачи для двухконтурной входной цепи с наружной ненастроенной антенной.

Как видно необходимо добавить в схему внешний УРЧ.

3.  Электрический расчет принципиальной схемы.

3.1  Расчет входной цепи

После составления структурной схемы произведем расчет входной цепи приемника рис.3.

Определим среднюю частоту диапазона:

fср = 1,265 МГц – средняя частота диапазона

ωср = 2πfср = 7,948 . 106  рад/с  - средняя частота диапазона

Для дальнейшего расчета определим некоторые параметры и постоянные значения:

Rвх = 500000  Ом – входное сопротивление АЭ последующего каскада

Lк = 87,201 мкГн – индуктивность контура

Свх = 4. 10-12  Ф – входная емкость АЭ последующего каскада

Скмин = 15 . 10-12  Ф – минимальное значение емкости контура

Сд = 98 . 10-12   Ф – значение емкости контура

Са = 90 . 10-12   Ф – емкость антенны

эквивалентная добротность каждого контура

 - конструктивная добротность каждого контура

  Ом – сопротивление связи между контурами на средней частоте где βср = 1  - параметр связи между контурами

  мкГн  - взаимная индуктивность катушек фильтра

Коэффициент связи определяется как:

  коэффициент связи

Сс = 0,036 мкФ – емкость конденсатора связи

Коэффициент трансформации между вторым контуром и АЭ на верхней частоте:

где

 пкФ

Ф

выбираем коэффициент трансформации :

n = 1

Далее находим эквивалентное затухание и добротность контура на нижней частоте диапазона:

где