Разработка радиовещательного стационарного ДСКВ приемника с диапазоном частот 0,150-0,407 МГц

Рассчитывается коэффициент трансформации между контуром ВЦ и АЭ на верхней частоте диапазона из условия смещения настройки контура при изменении  на :

                                                                  (3.9)

где  – коэффициент затухания;

 , где  –  входная емкость антенны (пФ)

и условия шунтирования контура входом транзистора:

 ,                                                        (3.10)

где  – характеристическое сопротивление контура на верхней частоте диапазона;

 – входное сопротивление антенны (Ом).

;

Из двух значений берется меньшее значение, т.е. 0,196.

Определим эквивалентные затухания и добротности на контуров на верхнем и нижнем концах диапазона. Т.к. нет связи с внешней антенной: , где  – конструктивное затухание контура.

;              

;

;                

;            

Эквивалентная добротность на нижнем и верхнем концах диапазона:

Величина сопротивления связи на нижнем и верхнем концах диапазона:

                                                                                             (3.11)                              

Параметр связи между контурами на верхнем и нижнем концах диапазона:

,                                                                 (3.12)

 ,                                                                 (3.13)

Определяется неравномерность в полосе пропускания входной цепи на нижней частоте диапазона:

                           (3.14)

где  – параметр связи, рассчитанный по формуле (3.12);

 – обобщенная расстройка на краю полосы пропускания относительно резонансной частоты фильтра на нижнем конце диапазона:

 раз

дБ.

Рассчитывается избирательность по зеркальному каналу ВЦ на верхней частоте диапазона:

                               (3.15)

где – обобщенная расстройка зеркального канала:

 дБ.

Коэффициент передачи ВЦ на нижней и верхней  частотах диапазона:

                                                              (3.16)

Определим неравномерность передачи ВЦ по диапазону:

 раз                                             (3.17)

 дБ.

На этом электрический расчет входной цепи с магнитной антенной можно считать оконченным.

3.2 Электрический расчет радиотракта, выполненного на ИМС К174ХА2

Принципиальная схема радиотракта и смесителя приведена на рисунке 3.3:

Схема смесителя с ПКФ представлена на рисунке 3.4:

Рисунок 3.4 – Схема смесителя с ПКФ.

В качестве транзистора VT1 служат транзистор  VT8 (VT10).

Контур LкС₁ имеет полосу пропускания в несколько раз больше полосы пропускания ПКФ и выполняет две функции: обеспечивает согласование выходного сопротивления смесителя с сопротивлением ПКФ (R_вых.см=30 кОм, _Rвх.пкф=2 кОм) и увеличивает избирательность приемника при больших расстройках.

Согласование фильтра по выходу обеспечивается включением резистора R1 (на рисунке 3.1), так как R_{вых.пкф}= 2 кОм, а _Rвх.упч=3 кОм.

Определим полосу пропускания ШПК в выходной цепи усилительного элемента:

,                                                              (3.18)

 Гц

Выбираем емкость конденсатора контура С₁= 1000 пФ.

Определим параметры контура.

Эквивалентная проводимость контура равна:

,                                                          (3.19)  

где величина емкости контура:

,                                                     (3.20)

 пФ

 1/Ом

Индуктивность контура:

мкГн,                                                          (3.21)

 мкГн

Собственная (конструктивная) проводимость ШПК:

,                                                            (3.22)

 1/Ом

Определим коэффициенты подключения ШПК к выходной цепи смесителя (m) и ко входу ПКФ (n) из условий согласования выходного сопротивления смесителя со входным сопротивлением ПКФ и обеспечения нужной ширины полосы пропускания ШПК:

,                                                                  (3.23)

где   – входная проводимость ПКФ,

,                                                                (3.24)

где  – выходная проводимость смесителя, .

Так как m>1, выполняется полное включение контура, а нужная полоса пропускания обеспечивается использованием шунтирующего резистора R_ш:

,                             (3.25)

 кОм. Выбираем по номиналу значение 24 кОм.

Рассчитаем индуктивность связи:

,                                                                     (3.26)

где коэффициент связи для расположенных рядом однослойных катушек равен 0,2…0,3:

 мкГн

Определим сопротивление резистора, включенного на выходе ПКФ:

,                                                                (3.27)

где  – выходная проводимость ПКФ;

      – входная проводимость УПЧ:

 1/Ом

 кОм. По номиналу значение 6,2 кОм.

Определяем коэффициент усиления ВЧ части микросхемы, нагруженной на ПКФ:

,                                            (3.28)

где  мА/В – крутизна преобразования, взятая из таблицы 2.2;

  К_ф – коэффициент передачи ПКФ:

,                                                                           (3.29)           где дБ – затухание в полосе пропускания ПКФ.

3.3 Расчет амплитудного детектора

В рассчитываемом приемнике, который выполнен на микросхеме К174ХА2, амплитудный детектор выполнен на навесных элементах.  Выходной УПЧ ИМС выполняется с открытым коллектором транзистора, к которому подключается внешний ШПК. Связь детектора с ШПК может быть трансформаторная или непосредственная.

Рассчитаем детектор для случая непосредственной связи с ШПК. Схема приобретает вид, изображенный на рисунке 3.2:

Рисунок 3.5 – Схема амплитудного детектора с непосредственной связью с ШПК.

При проектировании следует рассчитать навесные элементы, обеспечивающие работу детектора и его связь с усилителем звуковой частоты: C₁, C₂, C₃, C₅, C₆, R₁, R₂, R₃, R₄.

Резистор R₄, осуществляющий регулировку громкости, как правило, выбирают с типовым значением  R₄=10 кОм, резистор R₂=2,2 кОм.

Наличие в схеме резистора R₁ создает на диоде небольшое отпирающее напряжение, это обеспечивает успешную работу детектора, выполненного на кремниевом диоде, начиная с самых малых подаваемых на него напряжений. По ВЧ R₁ зашунтирован конденсатором С₂.

Величина начального тока определяется по диода определяется