РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ УЗЛОВ РПУ
Расчет УРЧ
Расчет преобразователя частоты
Расчет усилителя промежуточной частоты
Расчет амплитудного детектора и системы АРУ
Принципы построения цифровых синтезаторов частоты
Выбор двухстороннего ограничителя
Коэффициент заполнения блока
Навигация
Расчет УРЧ
Радиоприемные устройства
54652
знака
8
таблиц
24
изображения
4.2. Расчет УРЧ
Расчет УРЧ начинаем с расчета режима работы транзистора. В таком же режиме будет работать транзистор в преобразователе частоты, а транзисторы в каскадах УПЧ рассчитываются по аналогичной методике.
В качестве усилительного элемента используем транзистор КТ375Б со следующими характеристиками :
| Параметр | Значение |
| Макс.мощность на коллекторе Pk, Вт | 0.3 |
| Uкбо, В | 30 |
| Uкэо, В | 30 |
| Uэбо, В | 5 |
| С11, пФ | 120 |
| С22, пФ | 20 |
| g11, mСм | 10 |
| g22, mСм | 0.02 |
| h21э | 50 – 280 |
| Кш на 10^5 кГц, дБ | не более 5 |
| Iб, мкА | 50 |
| ft, МГц | 250 |
Первым делом определяем для диапазона температур (-40…+60)С величину теплового тока:
(5.2.1)
Рассчитываем температурную нестабильность напряжения эмиттер-база, задавшись = 1.8:
(5.2.2)
Рассчитываем температурную нестабильность тока коллектора, задавшись током коллектора для обеспечения необходимого усиления в 10 mА.
(5.2.3)
Питание будем подавать смещением базы через делитель в схеме с эмиттерной термокомпенсацией. Рассчитаем номиналы резисторов смещения.
(5.2.4)
Рассчитаем сопротивление фильтра:
(5.2.5)
Сопротивление фильтра вышло 60 Ом.
Рассчитаем сопротивления базового делителя, обозначив Rд1 нижнее плечо (на землю), а Rд2 – верхнее.
(5.2.6)
(5.2.7)
Значение Rд1 выберем 10 кОм для удобства построения схемы.
Емкости эмиттерного конденсатора Сэ и конденсатора фильтра рассчитаем по формулам:
(5.2.8)
(5.2.9)
На этом расчет режима питания каскада закончен. Далее необходимо определить номиналы элементов избирательных систем и определить к-ты связи последних с транзистором.
Индуктивность контурных катушек УРС принимаем равной индуктивности контурной катушки магнитной антенны:
Lкурс = Lka = 5.2 мкГн
В расчете входной цепи был определен коэффициент связи между антенным контуром и УРС m1=0.8. Определим коэффициент связи с выходным контуром.
Определим коэффициент устойчивого усиления для каскада:
(5.2.10)
Для используемого транзистора КТ375Б Куст = 25
Резонансный коэффициент передачи УРС рассчитывается по формуле:
(5.2.11)
Если подсчитать К для m2 =0.3, то окажется, что К> Куст:
К = 34,24
Куст = 25
Чтобы избежать возбуждения каскада УРС в режим генерации, следует снизить коэффициент усиления. Применение ООС в данном случае расширит полосу пропускания и ухудшит избирательность УРС. Поэтому ослабим связь с выходным контуром до 0.2.
Получим: К= 22.8
Куст = 25
С такой степенью связи каскад будет работать устойчиво.
Определим ёмкости конденсаторов контуров избирательных систем и диапазон перестройки.
(5.2.13)
(5.2.14)
(5.2.15)
Получим следующие значения:
Со = 236 пФ Сmax = 247 пФ Сmin = 225 пФ
Перестройку контура в таком диапазоне легко получить, включив в контур два встречновключенных варикапа. За счет встречно-последовательного включения средняя емкость варикапов изменяется значительно меньше, чем при использовании одного варикапа, к тому же обеспечивается компенсация четных гармоник.
Минимальную емкость контура теперь можно определить из формулы:
Где
Сvdmin– минимальная емкость варикапа при нулевом смещении;
Спкmin - минимальная постоянная емкость контура;
Сm=8 пФ – емкость монтажа;
C1=2 пФ – межвитковая емкость катушки;
Cвхсл=11 пФ – входная емкость следующего каскада;
м=0.8 – коэффициент включения первого усилительного каскада в контур.
При использовании в качестве встречновключенных варикапов полупроводниковой матрицы из пары согласованных варикапов при нулевом смещении их рабочая точка стабилизируется и матрица способна обеспечить стабильное ненулевое значение емкости. Основной вклад в емкость контура вносит постоянный конденсатор Спк, включенный параллельно матрице.
Выберем из справочной литературы (9) варикапную матрицу 2В110А с параметрами:
| Св, пФ | Кс | Iобр, мкА | Pмакс, мВт | Uобр макс, В | Qв | T,С |
| 12-18 | 2.5 | 1 | 100 | 45 | 300 | -60…+125 |
Зная Скmin и Скmax, рассчитанные по формулам (5.30) и (5.31), определим номинал постоянного конденсатора Спк, используя формулу (5.32). Возьмем за начальную емкость варикапной матрицы среднее значение в 15 пФ:
225 = Спкmin + 15 +8+2+8.8
247 = Cпкmax +15*2.5 +8+2+8.8
Cпк = M(Cпкmin, Cпкmax) = 190 пФ
где Кс=2.5 – коэффициент перестройки по частоте варикапной матрицы.
Аналогичная система перестройки может быть поставлена и во входной контур антенны.
Теперь необходимо заменить в схеме катушку связи и контурную катушку УРС на общий блок. Новая катушка будет иметь индуктивность:
(5.2.16)
L’ = 0.5 мкГн
На этом расчет входной цепи и УРС закончен. Принципиальная схема блока представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 Принципиальная схема УРС.
Индуктивность в цепи смещения варикапов номиналом в 100мкГн служит для развязки цепи смещения от переменной составляющей контурного тока и устранения паразитной обратной связи со смесителем через синтезатор частоты. Поскольку обратный ток согласованной матрицы чрезвычайно мал (менее 1мкА), шунтированием контуров магнитной антенны через цепь смещения можно пренебречь.
Похожие работы
... схемы цифровых РПУ и сделаны выводы об их преимуществах, и применении в современной авиационной радиоэлектронной аппаратуре. 1.Обзор современных схем построения ЦРПУ 1.1 Схемы построения цифровых РПУ Обобщенная схема цифрового радиоприемного устройства представлена на рисунке 1. Рисунок 1 Развитие техники и технологии цифровых интегральных схем привело к тому, что заключительное ...
... Подпись Дата ЗАКЛЮЧЕНИЕ. В данном курсовом проекте, в соответствии с заданием, спроектирован радиоканал цифровой радиосвязи с разработкой радиоприемного устройства и с электрическим расчетом усилителя радиочастоты. Проведен энергетический расчет радиоканала. При обосновании и выборе структурной схемы радиоприемника, сделан анализ возможных схем радиоприемника, ...
... полезных сигналов, а также динамический диапазон сигналов на выводе РПрУ не должно превышать 10 дБ. 4 Анализ и моделирование структуры РПУ Так как для общих характеристик радиоприемного устройства исходными данными для расчета являются не только диапазон рабочих частот, но и параметры приемной антенны, такие как емкость, индуктивность, активное сопротивлении и тд. Следовательно будем ...
... К тому же дробный детектор более чувствителен и требует на входе напряжения порядка 0.05 – 0.1 В. Благодаря этим свойствам детектор отношений нашел широкое применение в технике радиоприемных устройств. Рис 3.5 Определяем индуктивность катушки L3, при условии, что L1=0.849мкГн. (3.77) Находим конструктивные коэффициенты связи между индуктивностями L1 и L2, а также L3 и ...
0 комментариев