Реферат: Расчёт супергетеродинного приёмника ДВ, СВ волн
В приёмниках с магнитной
антенной, где для увеличения эффективной действующей высоты магнитной антенны и
избирательности по зеркальному каналу эквивалентное качество контуров входной
цепи может быть сделано достаточно высоким (порядка 100÷200),
увеличивают ослабление тракта радиочастоты до 3÷6дб, соответственно
уменьшая ослабление в тракте УПЧ и УНЧ.
1.2.7 Определение эквивалентной
добротности и число контуров тракта радиочастоты.
В зависимости от заданной
величины ослабления зеркального канала определяется необходимая минимальная
добротность контура преселектора. Зададимся только входным контуром без УРЧ и
определим минимальную эквивалентную добротность контура Qэк.зк, обеспечивающую заданное
ослабление зеркального канала: nc=1
nc
Qэк.зк = Se.зк / {(f²зк/f²c max)-1}, где Seзк- заданное ослабление зеркального канала в относительных единицах; fэк =fc max+2*fпр.
Далее выбирают конструктивную добротность контуров преселектора Qкон, ориентировочное значение которой
приведено в таблице №6:
Диапазон волн. |
Конструктивная добротность контура
с ферритовым сердечником. |
Километровый (ДВ) |
90÷140 |
Гектометровый (СВ.) |
100÷160 |
Декаметровый (КВ.) |
140÷190 |
Потом проверяют
выполнение условия: Qэк.зк≤(0,5÷0,7)Qкон. Далее рассчитывают полосу частот
входного сигнала П и максимальную добротность контура входной цепи или входной
цепи и УРЧ Qэк.п. при которой частотные искажения
в заданной полосе не превышают допустимых, полученных при распределении их
между каскадами:
П=2*(Fm max + ∆fсопр + ∆fг),
где ∆fсопр-допустимая неточность сопряжения
настроек контуров, которую для километрового и гектометрового диапазона
выбирают равной 3÷5кГц; ∆fг- возможное отклонение частоты гетеродина, равное (0,5÷1)*0,001*fcmax;
Fcmin M²-1
Qэк.п= ,
П.
Где М- частотные
искажения преселектора, при отсутствии в приёмнике УРЧ М=Мпрес/2, при наличии
УРЧ М=Мпрес. Должно выполнятся условие:
Qэк.п.≥Qэк.зк
Fm max= Fc max-Fc min=3500-300=3200Гц=3,2кГц.
Для ДВ:
Qэк.зк = 31,6/{(1790244/166464)-1}=3.2
Выбираю конструктивную
добротность Qкон=90
Проверяю выполнение
условия Qэк.зк≤(0,5÷0,7)Qкон: 3.2≤45÷63, условие выполняется,
принимаем рассчитанное Qэк.зк.=3,2
∆fсопр – для ДВ и для СВ
выберают(3÷5)кГц, выберу ∆fсопр= 5кГц; ∆fг= 1*0,001*fс max= 1*0.001*408кГц= 0,408кГц
П.= 2*(3,2+5+0,408)=17,216кГц
Qэк.п= (150кГц* (3/2)²-1)/17,216кГц=
167,70/17,216=10,89
Проверяю выполнение
условия Qэк.п≥Qэк.зк : 10,89≥3,2, условие выполняется,
следовательно выбираем рассчитанное Qэк.п=10,89 и УРЧ применять не надо.
Для СВ.:
Qэк.зк= 31,6/{(2535/1605)²-1}≈22
Выбираю конструктивную
добротность Qкон=140.
Проверяю выполнение
условия: Qэк.зк≤(0,5÷0,7)Qкон: 22≤70÷98, условие выполняется,
принимаем рассчитанное Qэк.зк=22.
∆fсопр=5кГц; ∆fг(0,5÷1)*0,001*1605кГц=0,8÷1,6кГц,
выбираю ∆fг=1кГц.
П.=2*(3,2+5+1)=18,4кГц.
Qэк.п= (525* (3/2)²-1)/18,4=31,9.
Проверяю выполнение
условия:
Qэк.п≥Qэк.зк; 31,9≥22, условие выполняется следовательно
выбираю рассчитанное Qэк.п=31,9
и УРЧ применять не надо.
1.2.9 Определение
типов и числа контуров тракта промежуточной частоты.
Группа сложности приёмника |
АМ тракт |
Тип А3 |
Селективная система |
Преобра- зователь |
УПЧ-1 |
УПЧ
Оконе- чное
|
высшая |
ПТ
БПТ
|
ФСС-3,4
ПКФ
|
К
К
|
К
Р
|
ДКС |
К
К
|
ДПФ
ФСС-3,4
|
ДПФ: К
К
|
ИС |
ПКФ |
РИС |
РИС: К |
1
|
ПТ;
БПТ
|
ФСС-3,4
К
|
К
ФСС-3,4
|
К
К
|
ДКС |
К |
ФСС-3,4 |
К |
ИС |
ПКФ |
РИС |
РИС; К |
2
|
БТП |
ФСС-3,4
К
|
К
ФСС-3,4
|
К
К
|
ДКС |
К |
ФСС-3,4 |
К |
ИС |
ПКФ
ПКФ
|
К
РИС
|
РИС
РИС
|
Таблица№7:
Исходя из таблицы №7 для
приёмника 2-го класса сложности я выбираю ПЧ на биполярном транзисторе,
нагруженным либо на ФСС-3,4; либо на одиночный колебательный контур.
Схему ПЧ выбирают либо с
совмещённым, либо с отдельным гетеродином, так как мой приёмник 2-го класса
сложности то я выбираю схему
ПЧ с отдельным
гетеродином нагрузкой которого является ФСИ, состоящий из LC контуров. Избирательность по
соседнему каналу, которая обеспечивается входной цепью.
Se′=(N+1)*20lg
1+(2*∆f*Qэк./fc max)² дБ, где N- число каскадов УРЧ, ∆f- стандартная расстройка, равная 9кГц
для километрового, гектометрового и декаметрового диапазонов; fc max- максимальная частота сигнала; Qэк.-ранее выбранная добротность
контуров входной цепи и УРЧ.
Значение Seфси рассчитывают по формуле:
Seфси =Se-(Se′+Seупчобщ),дБ.
Таблица№8
параметр |
ПФ1П-1 |
Пф1П-2 |
ПФ1П-001 |
ПФ1П-013 |
Средняя частота полосы пропускания,
кГц |
465±2,5 |
465±2,5 |
465±2,5 |
465±2,5 |
Ширина полосы пропускания на
уровне, дб, кГц |
6,5-10,0 |
8,5-12,5 |
7,0-10,5 |
9,5-13,5 |
Неравномерность затухания в полосе
пропускания, дб, не более |
3 |
3 |
1 |
1 |
Затухание в полосе пропускания, дб,
не более |
12 |
12 |
4,5 |
4,5 |
Избирательность по соседнему каналу
(ослабление при расстройке ±9кГц), дб, не менее |
41 |
38 |
12 |
9 |
Согласующие сопротивления, кОм со
стороны:
Входа
Выхода
|
1,2
0,68
|
1,2
0,68
|
2
1
|
2
1
|
Для (ДВ):
Se′=(0+1)*20lg 1+(2*9*9.74/408 )² = 20*lg1,08=0,73дб
Seфси=30-(0,73+6)=23,27дб
Для (СВ):
Se′=(0+1)*20lg 1+(2*9*31.9/1605)² = 0.52дб
Seфси=30-(0,52+6)=23,48дб
Пфси =П./а, где,
а=0,8÷0,9 – коэффициент расширения полосы. Выбираю, а=0,85
Пфси =7кГц/0,85=8,2кГц
Для определения
количества звеньев рассчитывают необходимую эквивалентную добротность контуров
ФСИ:
Qэк.фси= 2*1,41*fпр/Пфси=2*1,41*465/8,2=160
Максимальная
конструктивная добротность контуров ФСИ Qконфси=200. Должно выполнятся условие:
Qэк.фси≤(0,6÷0,8)*Qконфси
160≤120÷160 – условие выполняется.
Относительная расстройка
и обобщенное затухание:
αe=2*∆f/Пфси = 2*9/12,5=1,44
βe=2*fпр/Qэкфси
*Пфси =2*465/160*12,5=0,465
подставляя эти значения в
графики, получаем Se1=6дб
определяем необходимое
число звеньев по формуле:
Для ДВ:
Nфси= Seфси/Se1=23,27/6=3,87≈4
Для СВ:
Nфси= Seфси/Se1=23,48/6=3,91≈4
Исходя из полученного
коэффициента видно, что нагрузкой моего ПЧ будет являться 4-х звенный ФСИ состоящий
из LC контуров.
1.2.10 Выбор
транзисторов приёмника для тракта радио частоты и промежуточной частоты.
В целях унификации в тракте РЧ и ПЧ
используются одни и теже транзисторы. Выбор транзисторов осуществляется исходя
из следующих соображений:
1.
Fmax≤0.1fгр
2.
Uk≥Eи
Выбираю транзистор ГТ309Б
Fгр=80МГц и Eкmax=10В
Проверяю выполнение условий 1 и 2:
1.
Fmax≤0,1fгр≤0,1*80=8МГц
2.
Uk=10В≥Eи=6В
Условие выполняется, следовательно,
транзистор выбран правильно, выписываю основные параметры в таблицу№9
Тип транзистора |
Ik,
ma
|
Uk,
B
|
S,
ma/B
|
h21э |
C12,
пФ
|
g11э,
сим
|
Rвх,
кОм
|
h22э,
мксим
|
h11э,
Ом
|
ГТ309Б |
10 |
5 |
26 |
120 |
5 |
0,001 |
1,25 |
5 |
38 |
Тип транзистора |
τк,
мксек
|
Ск,
пФ
|
rб, Ом |
gi,
сим
|
g,
сим
|
ГТ309Б |
0,0005 |
10 |
75 |
0,0000045 |
0,00021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как параметры транзистора
рассчитаны определённой частоте, чаще всего 1000Гц, то необходимо пересчитать
его параметры на f0=465кГц
Вычисление высоко частотных
параметров транзистора:
1.
определяем
параметры транзисторов при токе Ik2=1ma:
A=Ik2/Ik1=1/10=0.1;
S0’=A*S0=0.1*26=26ma/B;
g’=A*g=0.1*0,00021=0,000021сим;
g’i=A*gi=0.1 *
0,0000045=0,00000045сим;
τ’=А*τ=0,1*0,5=0,05нсек=0,00005мксек;
2.
определяем
вспомогательные коэффициенты:
Н=S0’*rб/1000=2.6*75/1000=0.195;
Ф=S0’*rб*Ck/τ’*1000000000=2.6*75*10/0.0005*1000000000=0,0039сим
Б=τ’/rб*(1-g’*rб)*1000000=(0,00005/75)*(1-0,000021*75)*1000000=
=0,6656пФ
v=2*π*f0*τ’=2*3.14*0,465*0,00005≈0,00015
3.Определяем входное
сопротивление транзистора:
gвх=g’+v²/rб=0,000021+0,00015²/75≈0,000021сим
Rвх=1/gвх=1/0,000021=47619Ом≈48кОм
4. Определяем выходное
сопротивление транзистора:
gвых=gi’+v²*Ф=0,00000045+0,00015²*0,0039≈0,00000045сим
Rвых=1/gвых=1/0,00000045=2222222,22≈2,2Мом
5.Определяем входную
ёмкость:
Свх=Б=0,6656пФ
6.Определяем выходную
ёмкость:
Свых=Ск*(1+Н)=10*(1+0,195)=11,9 5пФ
7.крутизна характеристики:
S=S0’=26ma/B
Для удобства выписываю ВЧ параметры
транзистора на рабочей частоте f≤465кГц в таблицу№10:
Тип
транзистора
|
Ik,
ma
|
τ,
мксек
|
Ск,
пФ
|
S,
ma/B
|
Rвх,
кОм
|
Rвых,
МОм
|
Свх,
пФ
|
Свых,
пФ
|
ГТ309Б |
1 |
0,00005 |
10 |
26 |
48 |
2.2 |
0.6656 |
11.95 |
1.2.11. Определение требуемого
усиления до детектора:
Определение требуемого усиления до
детектора:
При приёме на магнитную антенну
чувствительность задаётся напряжённостью электрического поля Е в точке приёма,
обеспечивающей на выходе приёмника нормальную выходную мощность.
Амплитуда напряжения на выходе
первого каскада приёмника.
Umвх=Е*hд*Qэ*m2,мВ, где
Е - заданная напряжённость поля в
точке приёма, мВ/м
hд. – действующая высота магнитной
антенны, м; на ДВ и СВ можно принять hд=0,02÷0.04м
Qэ – эквивалентная добротность контура
входной цепи;
m2 – коэффициент включения входа
электронного прибора в контур входной цепи.
Страницы: 1, 2, 3
|
|