Реферат: Расчет связного АМ суперитероидного приемника

          │                                 │

          └─────────────────────────────────┘

     II.b)Koэффициент усиления каскада УРЧ при предварительном

расчете принимают равным устойчивому коэффициенту усиления на

максимальной частоте диапазона:

       Ко уст мах=0,45 (S/wс мах/Ск)

     4)входное сопротивление транзистора ГТ310Б  - 25 кОМ.

     m=(1-65/250)*25*72*20000000/159*65

     m=0,17

     5)емкость антенны: Са= 10 пФ = 10е-12 Ф

     6)емкость конденсатора связи антенны Ссв= 3 пФ = 3е-12 Ф

     7)емкость С'а=Са*Ссв/(Са+Ссв)=10*3/(10+3)= 2,3 пФ

     8)эквивалентная емкость контура входной цепи на минималь-

     ной частоте диапазона: Сэ мах=Смах+С'=100+72=172 пФ

     9)коэфициент передачи одноконтурной входной цепи, при

     коэфициенте включения входа первого транзистора m=1:

       К'вц=Qэ min*C'а/(Сэ max+С'а)=73,5*2,3е-12/(172Е-12)

       К'вц=0,983

    10)общий коэффициент передачи одноконтурной входной цепи:

       Квц=m*К'вц=0,17*0,983=0,167

          ┌─────────────────────────────────┐

          │                                 │

          │         Квц = 0,167             │

          │                                 │

          └─────────────────────────────────┘

     III)Koэффициент усиления каскада УРЧ при предварительном

расчете принимают равным устойчивому коэффициенту усиления на

максимальной частоте диапазона:

       Ко уст мах=0,45(S/wс мах/Ск)

                        где: S -крутизна проходной характерис-

                        тики транзистора на максимальной  час-

                        тоте  30 мА/В ;

                        Ск - емкость  коллекторного   перехода

                        транзистора  1,2 пФ ;

       Ко уст мах=0,2025*(0,03/2/3,14/20000000/1,2е-12)

       Ко уст мах=6,5

     Условие   Ко уст мах  3  выполняется

     Коэффициент шума в этом случае определяется, в основном,

шумами первого каскада.

     Коэффициент усиления УРЧ :     Курч=Ко уст мах=6,5

     IV)Коэффициент усиления преобразователя частоты.

     Зададимся Кпр=14

      V)Расчет коэффициента усиления УПЧ.

     При приеме на наружную антенну:

     Купч=Кдд на/Квц/Курч/Кпр=52769/0,17/6,5/14=1486

     Следовательно в УПЧ целесообразно использовать каскодный

усилитель типа ОЭ-ОЭ.

        1.10 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

             РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ (АРУ).

     АРУ должно обеспечивать изменение входного и выходного

напряжения 38/9 дБ.

     а=U_S1вх мах_T/U_S1вх мин_T -изменение входного напряжения.

     р=U_S1вых мах_T/U_S1вых мин_T -изменение выходного напряжения.

     а = 38 [дБ] = 10_S038/20_T = 79,4 [отн. ед.]

     р = 9  [дБ] = 10_S09/20_T = 2,8   [отн. ед.]

     Требуемое изменение коэффициэнта усиления под действием

АРУ: К_S1АРУ_T = а/р = 79,4/2,8 = 28,17[отн. ед.]

     Необходимое число регулируемых каскадов:

     n_S1АРУ_T = ln K_S1AРУ_T/ln К_S11 РЕГ._T = ln 28,17/ln 10 = 1,5

     С учетом округления n_S1АРУ_T = 3

           1.11 РАСЧЕТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРИЕМНИКА,

                     ОГРАНИЧЕННОЙ ШУМАМИ.

     Для наружной антенны:

     Еа=Сэ мах*10-5*D/C'а

                        где: С'а -емкость,  вносимая  антенной

                        цепью;Са -емкость  эквивалента антенны

                        Са=Саш=10*h=10 пФ;  h=1м высота антен-

                        ны; Ссв=3 пФ - конденсатор связи вход-

                        ного контура с антенной;

     D= (Пвц*Ппч*Lк*Kш* вх)

                        где: Пвц - полоса пропускания ненагру-

                        енного входного контура,Пвц=fc min/Qк;

                        Ппч -полоса  пропускания  тракта  ПЧ ,

                        принимаем Ппч=Пдд;

                        Lк -индуктивность катушки входной цепи

                        (88 мкГн)

                        Кш -коэффициент шума транзистора(3 дБ)

                        Кш(дБ)=10*Lg(Kш);

                         вх -отношение мощности полезного сиг-

                        нала к мощности шума на входе детекто-

                        ра(20 дБ), вх(дБ)=10*Lg( вх);

     Расчитаем коэффициент шума транзистора (отн.ед):

     Кш=103/10=2

     Расчитаем отношение мощности полезного сигнала к мощности

шума на входе детектора (отн.ед):

      вх=102=100

     Расчитаем полосу пропускания ненагруженного входного кон-

тура:Пвц=17*106/250=68000 Гц=68 кГц

     Расчитаем D= (68*103*9,6*103*88*10-8*2*100)=333

     Тогда чувствительность приемника, ограниченная шумами бу-

дет равна: Еа=170*10-5*333/2.3=0.24 В/м

           1.12 ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

┌───┬──────────────┬────────────┬─────────────┬──────────────┐

│N  │Показатель    │Заданное    │Расчетное    │Коэффициент   │

│ пп│     РПУ      │ значение   │   значение  │     запаса   │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 1 │ П ДД         │ ********** │  9,6 кГц    │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 2 │ Q MIN        │ ********** │  250        │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 3 │ Q MAX        │ ********** │  65         │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 4 │число колеба- │ ********** │  1          │ ************ │

│   │тельных конту-│            │             │              │

│   │ров ДД тракта │            │             │              │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 5 │избирательно- │            │ min=48   дБ │    20        │

│   │сть по зерк.  │   35 дБ    │             │              │

│   │каналу        │            │ max=35,5 дБ │    1,12      │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 6 │избирательно- │   44 дБ    │ 107 дБ      │   2 * 10 4    │

│   │сть по каналу │            │             │              │

│   │приема на ПЧ  │            │             │              │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 7 │число звеньев │ ********** │    4        │ ************ │

│   │в ФСС         │            │             │              │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 8 │добротность   │ ********** │   110       │ ************ │

│   │контуров ФСС  │            │             │              │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 9 │ К ДД         │  37713     │  52769      │    1,4       │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│10 │ К УРЧ        │ ********** │  6,5        │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│11 │ К УПЧ        │ ********** │  1486       │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│12 │ К АРУ        │ ********** │  28,7       │ ************ │

├───┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│13 │ n АРУ        │ ********** │   2         │ ************ │

└───┴──────────────┴────────────┴─────────────┴──────────────┘

        2.  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УЗЛОВ ТРАКТА ДД.

        2.1 Каскодный УПЧ.

     Заданный коэффициент усиления образуется из усиления

апериодического и резонансного каскадов (см.схему).

     К УПЧ =К 1 *К 2

     При расчетах примем К 1 = (К УПЧ /3)= (1468/3)=22 ,тогда:

     К 2 =1468/22=67

     Проверим, что при выбранных значениях коэффициентов К1,К2

амплитуда напряжения на входах транзисторов VT1, VT2 не превы-

шает допустимого значения U ВХ ДОП    35 мВ ,при котором коэффи-

циент нелинейных искажений К Г    2 % .

     Так как в данном РПУ есть АРУ, то:

     К 2  = U ВХ Д МАХ /U ВХ 2 МАХ        U ВХ Д МАХ  /U ВХ ДОП

     где: U ВХ Д МАХ =p*U ВХ ДОП

     К 2  = 0,32*8/0,0047=512         0,32*8/0,035=73,2

Условие выполнено.

     Коэффициент усиления 1-го каскада УПЧ с АРУ:

     U ВХ 1 МАХ  = U ВХ 2 МАХ /К 1 МИН    U ВХ ДОП

     где: К 1 МИН  = К 1 /К 1 РЕГ  = 22/10 = 2,2

     U ВХ 1 МАХ  = 0,0047/2,2 = 0,0021 В < 0,035 В

Условие выполнено.

     Так как  U ВХ 2 МАХ  <   U ВХ ДОП   , то K 1  > K 1 РЕГ  ,следова-

тельно при выбранных значениях коэффициентов К1,К2 амплитуда

напряжения на входах транзисторов в каскаде УПЧ не привышают

максимально допустимую, а коэффициент усиления апериодического

каскада позволяет ввести в него АРУ.

     Эквивалентное сопротивление нагрузки 1-го каскада:

     R Э  = К 1 /S = 22/0,03 = 733 Ом

     Эквивалентное затухание контура резонансного каскада:

     d Э  = П 0,7 /f П  = 28,8/465 = 0,062

     Коэффициенты включения резонансного контура m_S11_T и m_S12_T с

учетом заданных коэф. усиления каскада и эквивалентного зату-

хания его контура: m_S12_T = 1 ,

     m_S12_T = K_S12_T/m_S11_T*S*R_S1Э_T = 67/30*10_S0-3_T*733 = 0.8

     Эквивалентное затухание его контура:

     d_S1Э_T= d_S1К_T + d_S1ВЫХ_T + d_S1ВХ Д_T

     Индуктивность контура:

     L_S1K_T = 1/w_S02_T*C_S1Э _T= 1/(2*3,14*465*10_S03_T)_S02_T/1*10_S0-6_T = 6 мкГн

     , что приемлимо.

     Емкость контурного конденсатора C_S13 _T:

     C_S13 _T= C_S1ВЫХ _T- ( m_S12_T_S02 _T* C_S1вх упч _T+ C_S1M_T + C_S1L_T )

     C_S13 = 13*10_T_S0-9_T - (0,8_S02_T*21*10_S0-9_T+1,5*10_S0-9_T) = 1,5_S0 _TпФ

     Емкость конденсаторов связи C1,C2:

     C_S1СВ_T = 50/2*3,14*

      ТАБЛИЦА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ АЧХ ТРАКТА РЧ С КОЛЕБАТЕЛЬНЫМИ КОНТУРАМИ.

                                                               таблица 1.6

┌──────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ ПАРАМЕТР │   ЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРА                                            │

│          │                                                                 │

├──────────┴─────────────────────────────────────────────────────────────────┤

│                 fo=fc max=20 МГц                                           │

│                 ------------------                                         │

├──────────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┤

│    В     │  0  │ 0,1 │ 0,15│ 0,2 │ 0,25│0,35 │ 0,5 │ 1,0 │ 1,5 │ 2   │2*fпч│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│   df(кГ) │  0  │ 3,1 │ 46,4│ 61,8│ 77,3│108,2│154,6│309,2│463,7│618,2│930,0│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│    X     │  0  │0,200│0,300│0,400│0,500│0,700│1,000│2,000│2,970│3,940│5,880│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│    X     │  1  │1,040│0,090│0,160│0,250│0,490│1,000│4,000│8,820│15,52│34,57│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│  (1+X )  │  1  │1,019│1,044│1,077│1,118│1,220│1,414│2,236│3,134│4,065│5,964│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│( (1+  )) │  2  │1,040│1,090│1,160│1,250│1,490│2,000│5,000│9,820│16,52│35,57│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ fo/fo+df │  1  │0,998│0,997│0,996│0,996│0,994│0,992│0,984│0,977│0,970│0,955│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ Y(отн.ед)│  1  │0,960│0,920│0,860│0,800│0,670 0,500│0,200│0,100│0,060│0,029│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│  Y(дБ)   │  0  │-0,30│-0,70│-1,20│-1,90│-3,40│-5,95│-13,8│-19,7│-24,0│-30,4│

├──────────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┤

│                 fo=fc min=17 МГц                                           │

│                 ----------------                                           │

├──────────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┤

│    В     │  0  │ 0,1 │ 0,15│ 0,20│ 0,25│ 0,35│ 0,5 │ 1,0 │ 1,5 │ 2,0 │2*fпч│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│   df(кГц)│  0  │11,06│16,59│22,12│27,65│38,72│55,31│110,6│165,9│221,2│930,0│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│    X     │  0  │0,200│0,300│0,400│0,500│0,700│1,000│2,000│2,970│3,950│16,09│

┼──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│    X     │  0  │1,040│0,090│0,160│0,250│0,490│1,000│4,000│8,820│15,60│258,9│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│  (X +1)  │  1  │1,019│1,044│1,077│1,118│1,220│1,414│2,230│3,130│4,080│16,13│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│( (X +1)) │  1  │1,040│1,090│1,160│1,250│1,490│2,000│5,000│9,820│16,60│259,9│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ fo/fo+df │  1  │0,998│0,998│0,997│0,997│0,996│0,994│0,989│0,983│0,978│0,914│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│ Y(отн.ед)│  1  │0,960│0,910│0,860│0,800│0,673│0,503│0,202│0,103│0,061│0,004│

├──────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│  Y (дБ)  │  0  │-0,30│-0,70│-1,20│-1,90│-3,40│-5,90│-13,8│-19,6│-24,2│-48,0│

└──────────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

                                                    Москва. МИРЭА РТС РК-4-90

                                                          Натрусов М.В.

                                                              1993г.