Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Предварительный расчет основных показателей радиоприемного тракта

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

1) Коэффициент передачи по мощности:

реальная чувствительность,

где Е - чувствительность по полю;

входная и выходная мощности

коэффициент передачи по мощности

2) Коэффициент усиления линейного тракта:

дБ,

где k₃=2 - коэффициент запаса, учитывающий старение электрических компонентов

3) Пороговая чувствительность

Значение пороговой чувствительности определяется при соотношении сигнал-шум на выходе с/ш = 1 или с/ш = 0 дБ. Так как разрабатываем приемник ЧМ стерео, то на выходе с/ш = 46 дБ, поэтому

учитывается то, что 0 дБ = 1мкВ;

,08-46 = -21,92 дБ = 0,08 мкВ - пороговая чувствительность.

4) Полоса пропускания тракта

Ширина спектра сигнала определяется:

Dfм = 75 кГц - девиация частоты в системе с пилот - тоном. Для осуществления качественного декодирования сигнала КСС (канал стерео сигнала) применяется пилот - тон;в - верхняя воспроизводимая частота;

Пш = 220кГц - шумовая полоса тракта основной селекции Птос;

Погрешность частоты выбиралась как приближенное значение:

суммарная погрешность установки частоты; - погрешность установки частоты сигнала в передатчике; - погрешность настройки приемника; - изменение частоты сигнала за счет эффекта Доплера (для подвижных средств связи); - погрешность 1-й, 2-й, …, i-й частот гетеродинов (опорного сигнала) и настройки фильтра тракта основной селекции.

5) Коэффициент шума

Рассмотрим неравенство:

где m - глубина модуляции

- постоянная Больцмана;

- стандартная температура приёмника;

N = 10*lg2,8 = 4,49 дБ.

Коэффициент шума получился небольшим, поэтому необходимо проектировать на элементах, имеющих как можно меньший коэффициент шума, это и транзистор, который используется в УРЧ, и характеристика микросхемы.

Расчет входной цепи

Рассчитаем одноконтурную входную цепь с трансформаторной связью (т.к. реактанс антенны носит емкостной характер)с антенной при переменной настройке [ ].

При коэффициенте диапазона менее 1,3 - 1,5 целесообразно подгонку коэффициента диапазона выполнять с помощью последовательного конденсатора Спосл, так как это обеспечивает большее его характеристическое сопротивление и лучшие селективные свойства каскадов с таким контуром. Подстроечный конденсатор Сп в данном случае используется для выравнивания начальных емкостей всех контуров радиотракта с целью обеспечения их одноручечной настройки. Емкость последовательного конденсатора определяется формулой:

Используемые значения емкостей (пФ) выбираются по таблице для заданных частот. Максимальная эквивалентная емкость контура:

индуктивность контурной катушки вычисляется на минимальной частоте, полученное значение по таблице приемлемо для реализации.

Антенна для приемника постоянна, поэтому можно считать

Из рассчитанных ранее данных, выходная емкость антенны равна 5,36пФ. Предположим емкость катушки связи равной 1пФ и емкость монтажа - 1пФ. Тогда емкость антенного контура будет СА’=5,36+1+1=7,36пФ. Индуктивность катушки связи должна быть

Применяем компенсацию расстройки контура антенной на средней частоте диапазона. Вычисляем коэффициенты и коэффициент связи между катушками при допустимой расстройке

Найдем коэффициент связи в режиме согласования [ ]

затухание антенного контура и связи задаются такими, потому что существует Rcв>>RA.

Коэффициент связи между катушками при допустимой растройке больше, чем в режиме согласования. Выбираем меньший, чтобы получить максимальный коэффициент передачи при заданном эквивалентном затухании контура.

Вычислим проводимости контура и антенного контура:

Собственную добротность контура выбираем с учетом коэффициента шунтирования последующими электронными приборами. Для биполярного транзистора коэффициент шунтирования равняется 2,5, а собственная добротность больше либо равна произведению коэффициента шунтирования на эквивалентную добротность (50*2,5=120).

Если требуется наилучшая возможная селективность входной цепи при минимально допустимом коэффициенте передачи К0.в.ц., то коэффициенты включения антенной цепи и входа первого каскада к контуру вычисляются по уравнениям:

рассчитали необходимый коэффициент связи, он получился больше коэффициента связи между катушками при допустимой расстройке, и для того чтобы добиться максимального коэффициента передачи входной цепи, за коэффициент связи примем меньшее значение.

Для компенсации расстройки контура на средней частоте диапазона увеличим индуктивность контурной катушки на:

Коэффициент передачи входной цепи:

Расчет УРЧ

Транзистор для высокочастотного тракта желательно выбирать, используя условие

,(5-1)

где - частота принимаемых сигналов;

- граничная частоты крутизны характеристики в схеме с ОЭ;

- коэффициент частотного использования.

При параметры транзистора практически не зависят от частоты. При этом все параметры имеют самые наилучшие значения для их использования в высокочастотных трактах радиоприёмных устройств.

Таким образом, необходимо выбирать транзистор так, чтобы

(5-2)

Транзистор выбирают также таким образом, чтобы они имели как можно меньший коэффициент шума.

Из справочника выбираем транзистор КТ399А, который является одними из лучших с точки зрения шумовых характеристик и его граничная частота удовлетворяет условию (1-3). Параметры транзистора на частоте 100 МГц при токе коллектора Ik=1мА приводятся в расчетах по тексту. Важно отметить, что коэффициент шума транзистора Nшmin=<2 дБ (1,3 - 1,7 дБ) - (справочные данные).

В каскаде УРЧ используется транзистор КТ399А с коэффициентом шума 2 дБ. Таким образом, получаем

Nш = 1/(Квх.ц.)²+(Nш-1)/(Квх.ц.)² = 1/(1,7)²+(1,58-1)/(1,7)² =0,55

При предварительных расчётах получили, что минимально достижимый коэффициент шума при одном каскаде УРЧ получился меньше допустимого коэффициента шума, который равен 4,49 дБ.

В усилителе радиочастоты используется двухкаскадная УРЧ с автотрансформаторной связью. В приложении 2 показана схема одного каскада УРЧ.

В качестве активного элемента применяется транзистор КТ399А.

Определяем изменение обратного тока коллектора