3.3 Расчет преобразователя частоты
Выбираем схему с отдельным гетеродином и общим эмитером, принимаемый сигнал будем подавать на базу, а колебание гетеродина в эмиттер.
Этим достигается обеспечение меньшей взаимной связи между цепями гетеродина и сигнала, а также обеспечивается более высокая стабильность частоты. Связь гетеродина и смесителя – трансформаторная. Нагрузкой преобразователя является ПКФ. Согласование транзистора смесителя с ПКФ осуществляется через широкополосный контур С2, L1. Дроссель L5 создает протекание тока через p-i-n диод VD3. Принципиальная схема приведена на рис3.3.
Рис 3.3
Определяем коэффициент шунтирования контура выходным сопротивлением транзистора и входным сопротивлением фильтра, допустимый из условия обеспечения требуемого коэффициента усиления:
(3.44)
где кт=3.2 – требуемое усиление;
Sпр=55мА/В – крутизна ВАХ транзистора VT1;
Rвыхпр=30.8кОм – выходное сопротивление VT1;
sвн=3.16 раз – затухание вносимое фильтром.
Определяем конструктивное и эквивалентное затухание широкополосного контура
(3.45)
где Qэ=28 – добротность широкополосного контура, Qэш=28
(3.46)
Определяем характеристическое сопротивление контура, принимая коэффициент включения в цепи коллектора m1=1
(3.47)
Определяем коэффициент включения в контур со стороны фильтра
(3.48)
где Rвхф=330 Ом – входное сопротивление ПКФ.
Эквивалентная емкость схемы
(3.49)
Емкость контура
(3.50)
где Свыхпр=2.79пФ – выходная емкость транзистора преобразователя частоты.
Принимаем С2=220пФ.
Определяем действительную эквивалентную емкость схемы
(3.51)
Индуктивность контура
(3.52)
Действительное характеристическое сопротивление
(3.53)
Резонансный коэффициент усиления преобразователя
(3.54)
Индуктивность катушки связи с фильтром, приняв Ксв=0.4
(3.55)
Рассчитываем элементы, определяющие режим работы транзистора и фильтров в цепи питания.
Положим рабочая точка преобразователя та же, что и в УРС, расчет производим по формулам 3.38 – 3.40, 3.42, 3.43.
R1=2.7(кОм)
R2=620(Ом)
R3=240(Ом)
R7=910(Ом)
Определяем входное сопротивление УРЧ
(3.56)
Разделительную емкость С1 найдем как
(3.57)
Принимаем С1=56пФ.
Расчет гетеродинной части.
Частоту гетеродина принимаем ниже частоты сигнала. Покольку диапазон узок, а полоса приемника довольно большая, то будем производить сопряжение только в одной точке, на средней частоте поддиапазона.
(3.58)
В связи с тем что контур гетеродина будет работать в двух поддиапазонах, то в дальнейшем будем производить расчет для двух поддиапазонов отдельно.
Эквивалентная емкость варикапа на средней частоте
(3.59)
(3.60)
где Сmin, Cmax – минимальная, максимальная емкости варикапов;
Cl=2пФ – емкость катушки индуктивности;
Cm=8пФ – емкость монтажа;
M3=0.2 – коэффициент включения транзистора VT2 в контур гетеродина;
C10=315.5 пФ – емкость, служащая для переключения контура на другой поддиапазон.
Индуктивность контура гетеродина
(3.61)
где fгср=fср-fпч – средняя частота гетеродина
fсгр1=58.7(МГц)
fсгр1=83.3(МГц)
Величина сопротивления стабилизирующего эмиттерный ток, принимая Umemin=60мВ и Iэнач=1мА
(3.62)
Принимаем R6=680 Ом.
Полное сопротивление контура гетеродина при резонансе на максимальной частоте
(3.63)
Принимаем коэффициент обратной связи ксв=0.4, уточняем коэффициент связи м3
(3.64)
Определяем величины емкостей контура на максимальной частоте поддиапазона.
а) вспомогательные емкости
С1в=10(пФ)
(3.65)
(3.66)
(3.67)
б) действительные емкости контура
(3.68)
Принимаем С7=1.8нФ.
(3.67)
Принимаем С3=4.3нФ.
(3.68)
Принимаем С4=10пФ.
Задавшись коэффициентами связи между катушками L3 и L4, m34=0.1 и kтк=0.3, получим
(3.67)
Определяем номиналы резисторов
(3.68)
Принимаем R4=10кОм.
(3.69)
Принимаем R5=1.1кОм.
(3.70)
Принимаем С9=С11=430пФ.
Величины конденсаторов С6, С8, стоящие для предотвращения смещения рабочей точки варикапов, выбираем из условия минимального сопротивления переменному току на самой низкой частоте.
С6=С8=0.1мкФ.
0 комментариев