Проектирование приемника непрерывных сигналов
![]()
|
1 2 5.Выбор количества преобразований частоты в приемнике При выборе структуры преселектора в третьем разделе была выбрана первая промежуточная частота приемника, при выборе структуры УПЧ – вторая. Так как ![]() ![]() 6. Допустимый коэффициент шума приемника Нахождение максимально допустимого коэффициента шума приемника производится по формуле (17): ![]() где ![]() к =1,39 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 7. Коэффициент шума приемника Коэффициент шума приемника определяется через коэффициенты шума отдельных каскадов приемника по формуле: ![]() где ![]() ![]() Коэффициенты шума и коэффициенты передачи по мощности отдельных каскадов приемника приведены в таблице 3. Таблица 3
В Таблице 3: а – коэффициент, который равен для диапазонных приемников а=0,5; ![]() ![]() В Приложении 1 приведены некоторые наиболее широко используемые транзисторы. В приложении 2 – формулы для расчета параметром этих транзисторов. В Приложении 3 перевод дБ в разы. Проверкой правильности выбора транзистора служит выполнение условия: ![]() Выбираем транзистор КТ3127А с параметрами: Параметры биполярных транзисторов
Шт=5дБ=3,2раз ; Найдем коэффициенты шума входной цепи , усилителя сигнальной частоты и преобразователя частоты соответствен: ![]() ![]() ![]() ![]() Найдём коэффициенты передачи по мощности входной цепи и усилителя сигнальной частоты: ![]() ![]() ![]() ![]() Обратная проводимость транзистора определяется по формуле: ![]() ![]() ![]() Найдём прямую проводимость (крутизну) транзистора: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент шума приемника по формуле (31): ![]() ![]() ![]() 8. Расчет коэффициента усиления приемника и распределение усиления по каскадам Обобщенная структурная схема приемника приведена на рис.3 ![]() Рис.3 1.Расчет числа каскадов тракта сигнальной частоты Для этого вычисляется требуемое усиление: ![]() где ![]() ![]() Определим необходимое число каскадов N в тракте сигнальной частоты, обеспечивающее требуемое усиление: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Таблица 4
В таблице 4 ![]() Таблица 5
![]() Или же можно взять 2 каскада на одном транзисторе ![]() ![]() ![]() Выходная проводимость транзистора: ![]() Тогда коэффициент усиления усилителя сигнальной частоты равняется: ![]() ![]() 2. Определить число каскадов тракта первой промежуточной частоты. Число каскадов тракта первой промежуточной частоты N определяется по аналогии с первым пунктом данного раздела: сначала определяется необходимое усиление в этом тракте, а уже затем необходимое число каскадов. Обобщенная формула вычислений: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Найдём прямую и обратную проводимости транзистора: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() коэффициент усиления усилителя сигнальной частоты равняется: ![]() ![]() ![]() Необходимо отметить, что чем ниже частота , тем выше коэффициент устойчивого усиления транзисторов. 3. Определить число каскадов тракта второй промежуточной частоты. Вычисления проводятся по формуле: ![]() где ![]() ![]() ![]() Берем транзистор КТ 342 В ![]() ![]() Найдём прямую и обратную проводимости транзистора: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() коэффициент усиления усилителя сигнальной частоты равняется: ![]() ![]() ![]() 4.Определить усиление в тракте низкой частоты. Коэффициент усиления в тракте низкой частоты равняется: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определяем напряжение в нагрузке: ![]() ![]() В тракте низкой частоты для обеспечения необходимого усиления целесообразно использование микросхем, некоторые из которых приведены в Приложении 4. Параметры и схемы включения микросхем серии К226, предназначенные для усиления низкой частоты. Таблица 4.
Входная емкость микросхемы не 226 превышает 20пФ. ![]() 9. Определение числа каскадов приемника, охватываемых АРУ В ТЗ приведен коэффициент регулирования АРУ, показывающий динамический диапазон изменения входного и выходного сигнала. Для проведения дальнейших расчетов эти динамические диапазоны надо перевести дБ по напряжению и вычислить динамический диапазон АРУ: ![]() ![]() ![]() Число охватываемых каскадов N равняется: ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() 10.Составление структурной схемы проектируемого приемника Обобщенная структурная схема приемника приведена на рис.4 ![]() Рис.4 Особенности построения структурной схемы приемника следующие: в диапазонном приемнике необходимо показать сопряженную перестройку каскадов ВЦ, УСЧ и Г приемника; около каждого вида устройства показать их количество N=? и тип фильтров (ОКК; ДПФ, ФСС), а также тип микросхемы; ввести АРУ и показать какое количество усилительных каскадов охватывает система АРУ; показать ЧАП или ФАП промежуточной частоты, уменьшающий запас по полосе приемника, если расчеты показали, что он необходим; вместо Д, показанного на рис.4, необходимо ввести конкретный вид этого детектора: для АТ сигналов – АД, для ЧТ сигналов – ЧД ( перед «обычным» ЧД необходим ограничитель), для сигналов с ОМ – СД (синхронный детектор). Обычно СД – это ФД, который формирует выходной сигнал с учетом не только разности фаз входных колебаний, но и их амплитуд. Для работы любого ФД необходимо опорное колебание. Для ОМ колебаний с остатком несущей опорное колебание выделяется в ФОН (фильтр остатка несущей) и поддерживается системой ФАП (рис.5). Для ОМ колебаний с полностью подавленной несущей опорное колебание формируется в высокостабильном генераторе (рис.6). Как следует из рисунков, перед СД ставится ФБП (фильтр боковой полосы), выделяющий спектр полезного сигнала, содержащийся в боковой полосе. ![]() Р ![]() ![]() Рис.6 Приложение 1 Параметры биполярных транзисторов
Приложение 2 Параметры транзисторов на частотах ниже 500 МГц. При включении транзисторов в усилительный каскад по схеме с общим эмиттером параметры транзистора приведены в таблице 1, где: ![]() ![]() ![]() ![]() Таблица 1
где ![]() ![]() При включении транзисторов в усилительный каскад по каскадной схеме (ОЭ-ОБ) параметры транзисторов приведены в таблице 2. Таблица 2
Приложение 3 Таблица отношений напряжений и мощностей
Приложение 4 Параметры и схемы включения микросхем серии К 226, предназначенные для усиления низкой частоты
Входные емкости вышеперечисленных микросхем не превышают 20пФ. ![]() ![]() ![]() Принципиальная схема проектируемого приемника ![]() 1 2 |