Расчет радиотракта и смесителя, выполненных на ИМС. Принципиальная схема ИМС К174ХА2

2.2  Расчет радиотракта и смесителя, выполненных на ИМС.

Принципиальная схема радиотракта и смесителя приведена на рисунке 2.2.1.

Сигнал с преселектора подается на УРЧ, построенный в виде однокаскадного апериодического усилителя на транзисторах VТ3,VТ4. Регулировка усиления осуществляется комбинированным методом: по цепи управляемой  ООС через диоды VD4, VD5 в эмиттерных цепях транзисторов путем управляемого шунтирования нагрузки через диоды VD1….VD3. Усиленное управляющее напряжение положительной полярности подается на базу VТ1, который закрывается, напряжение на базе VT2 увеличивается, VT2 открывается, на базе VT5 и VD4, VD5 напряжение падает, диоды подзакрываются и R8, R9 меньше шунтируются, следовательно, ООС увеличивается, что приводит к уменьшению коэффициента усиления. Так же при уменьшении напряжения на базе VT5, он открывается, напряжение на катодах VD1,VD2 уменьшается,  они подоткрываются, нагрузка R2, R5 больше шунтируется, коэффициент усиления уменьшается.

Смеситель выполнен по дойной балансной схеме на транзисторах VT7…VT12. Сигнал ПЧ через один из выходов смесителя (вывод 15) подается на ПКФ с помощью согласующего контура. Режим работы по постоянному току этого каскада стабилизирован с помощью диодов VD6…VD8. Гетеродин в ИМС строится на транзисторе VT13. Контур гетеродина подключается как внешний элемент.

Итак, усиленный в УРЧ сигнал подается на смеситель, в выходную цепь которого через ШПК включен ФСС. Схема смесителя с ПКФ представлена нарисунке 2.2.2.

Рисунок 2.2.1. – Принципиальная схема ИМС К174ХА2.

Рисунок 2.2.2 – Схема смесителя с ПКФ.

В качестве транзистора VT1 служат транзистор  VT8 (VT10).

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

Согласование фильтра по выходу обеспечивается включением резистора R1 (на рисунке 2.2.2), так как Rвых.пкф= 2 кОм, а Rвх.упч=3 кОм.

Определим полосу пропускания ШПК в выходной цепи усилительного элемента

,

 кГц

Выбираем емкость конденсатора контура С1= 1 нФ.

Определим параметры контура.

Эквивалентная проводимость контура равна

,

 Сим где величина емкости контура

,

 нФ

Сm, Сl, С` выбираем в соответствии с рекомендациями [5, стр 45].

Индуктивность контура

 мкГн

 мкГн

Собственная проводимость ШПК

,

 Сим

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

, где   - входная проводимость ПКФ,

, где  - выходная проводимость смесителя,  .

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

,

 Мом

Рассчитаем индуктивность связи

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

 мкГн

Определим сопротивление резистора включенного на выходе ПКФ

, где  - выходная проводимость ПКФ;

- входная проводимость УПЧ

 Сим

 кОм

Определим крутизну преобразования

,

Возьмем  из [5, таблица П2] при Uмг=100 мВ

Uмг – амплитуда напряжения гетеродина

Определяем коэффициент усиления ВЧ части микросхемы, нагруженной на ПКФ

, где  Кф – коэффициент передачи ПКФ

, где дБ.

Определим выходное напряжение на выходе ВЧ части микросхемы

,

,

 мВ

 мВ

2.3  Описание тракта ПЧ, выполненного  на ИМС.

На рисунке 2.3.1изображено продолжение принципиальной схемы ИМС К174ХА2. Это блок  УПЧ. Так как необходимая избирательность по соседнему каналу обеспечена ПКФ, установленным на выходе смесителя, то УПЧ, в основном, служит для усиления сигнала. 

Усилитель ПЧ состоит из четырех дифференциальных каскадов: первый – на транзисторах VT18, VT19, второй – на VT22, VT 23, третий – на VT26, VТ27, четвертый – на VT29, VT30.

Напряжение регулирования УПЧ получают с общего для выходного сигнала и цепей АРУ детектора. В УПЧ используется аналогичная УРЧ схема регулирования усиления, но диоды, шунтирующие нагрузку каждого каскада УПЧ, отсутствуют. Управляющий усилением сигнал подается с транзистора VT31. Этот транзистор вместе с транзисторами VT32…VT34 образуют усилитель постоянного тока.

При подведении к базе транзистора VT32 напряжение АРУ положительной полярности относительно общего вывода транзистор VT32 начинает закрываться, напряжение на его эмиттере растет и открывает транзистор VT33, напряжение, на коллекторе которого падает. Транзистор VT31 закрывается, диоды VD15, VD16 подзакрываюся. Меньше шунтируют резисторы R27, R31, ООС увеличивается, коэффициент