РАДИОПРИЁМНЫЕ УСТРОЙСТВА. СПбгут) факультет радиотехнологий связи (ртс) Кафедра радиосвязи и вещания (РСиВ) дисциплина Радиоприёмные устройства

• Название: СПбгут) факультет радиотехнологий связи (ртс) Кафедра радиосвязи и вещания (РСиВ) дисциплина Радиоприёмные устройства
• Анкор: РАДИОПРИЁМНЫЕ УСТРОЙСТВА
• Дата: 15.04.2022
• Размер: 0.54 Mb.
• Имя файла: Yaichnikova_kp.docx
• Тип: Курсовой проект; #477367
• страница: 3 из 7

5. РАСЧЕТ УРЧ И ОБЩИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕСЕЛЕКТОРА

5.1. Порядок расчета

Схема резонансного усилительного каскада на биполярном транзисторе приведена на рис.5.1



Исходными данными для расчета являются также параметры транзистора в режиме, выбранном ранее при расчете структурной схемы с учетом требований многосигнальной избирательности (с учетом сопротивления резистора r_Э, если он используется):

y₂₁=6,427 мСм- модуль проводимости прямой передачи;

C₁₂=5 пФ - проходная емкость транзистора;

g_ВХ g₁₁=6,427 мСм - вещественная составляющая входной проводимости;

g_ВЫХ g₂₂=27 мкСм - вещественная составляющая выходной проводимости;

C_ВХ C₁₁=40 пФ и C_ВЫХ C₂₂=10 пФ - входная и выходная емкости;

ΔC_ВХ 0.3 C_ВХ=6 пФ - возможное отклонение C_ВХ от заданного значения;

I₀=1мА - значение постоянной составляющей тока транзистора.

Следующим каскадом является преобразователь частоты. Для расчета УРЧ необходимы его параметры:

g_{ВХ СЛ} =1,3 мСм- вещественная составляющая входной проводимости;

C_{ВХ СЛ}=20пФ - входная емкость;

ΔC_{ВХ СЛ} 0.3 C_{ВХ СЛ}=6 пФ - возможное отклонение C_{ВХ СЛ} от заданного значения;

K_{Ш ПР} =4 дБ- коэффициент шума.

В качестве g_{ВХ СЛ}, C_{ВХ СЛ}, K_{Ш ПР} принимаем соответствующие параметры ИМС преобразователя частоты (прил.5), либо иного выбранного преобразующего элемента.

5.2. Расчет резонансного коэффициента усиления УРЧ и чувствительности приемника

Раcсчитываем значение p₂:

- из условия допустимого расширения полосы пропускания D=ΔF_КЭ/ΔF_К. Значение D выбираем равным 1.2



- из условия допустимого влияния внутренней обратной связи на устойчивость работы УРЧ



- из условия расстройки контура не более, чем на половину полосы пропускания за счет подключения к нему ΔC_ВЫХ





Рассчитываем значение p_{1 СЛ} :

- из условия допустимого расширения полосы пропускания



- из условия допустимой расстройки контура





p₂ < 1, p_{1 СЛ} < 1, рассчитываем значение индуктивностей катушек связи

,



где k =0.5- коэффициент магнитной связи между катушками

Рассчитываем параметры УРЧ на крайних и одной или нескольких средних частотах диапазона, т.е. при f₀ = {f_МИН, f_СР, f_МАКС}. Расчету подлежат:

При f0макс

- резонансная проводимость колебательного контура



- резонансная проводимость эквивалентного контура



- эквивалентная добротность контура



- полоса пропускания каскада

Гц

- резонансный коэффициент усиления


Таблица 2. Результаты расчета

f	Параметры
	gк, См	gкэ, См	Qкэ	∆Fурч, Гц	K0урч
f0макс	1,673*10-4	2,509*10-4	120	17,76*104
f0мин	2,426*10-4	3,263*10-4	133,851	10,98*104	2,762

Резонансные коэффициенты усиления на всех частотах в допустимых пределах, т.е. 3-5.

Рассчитываем получающееся в результате значение чувствительности приемника при заданном в ТЗ отношении сигнал/шум на выходе и стандартном испытательном сигнале.

Используем при этом рассчитанное в разд.3 значение U²_{Ш ВХ 1} - квадрат напряжения шума АП1, приведенного к его входу.

Рассчитываем квадрат напряжения шума, создаваемого преобразователем частоты на его входе



Рассчитываем суммарное напряжение шума на входе АП1



Рассчитываем наихудшее в диапазоне (номинальное) значение чувствительности приемника



где К_{0 ВХ МИН} - наименьший в диапазоне коэффициент передачи входного устройства.

Полученное значение чувствительности не удовлетворяет требованию ТЗ.

5.3. Расчет элементов цепей питания

5.3.1. Каскад на биполярном транзисторе

Исходной величиной для расчета является значение постоянной составляющей тока. Можно считать I_К = I_Э = I₀=1мА. Напряжение между коллектором и эмиттером U_КЭ берется из справочных данных на транзистор и слабо влияет на параметры транзистора. Напряжение между базой и эмиттером U_БЭ для маломощных транзисторов можно принять равным 0.6 В. Сопротивления резистора R_Э=2500 Ом.





Задаемся значением тока делителя R_Б1, R_Б2: I_Д 0.1 I₀. Рассчитываем напряжение между базой и корпусом



и значения сопротивлений





Определяем вещественную составляющую входной проводимости каскада УРЧ с учетом сопротивлений делителя:



Во избежание излишней отрицательной обратной связи по переменному току выбираем значение емкости C_Э, параллельной R_Э, из условия:



где ω_МИН - значение минимальной частоты сигнала, на которую рассчитан УРЧ приемника.

Емкость разделительного конденсатора выбираем из условия:



Емкость блокировочного конденсатора в цепи питания выбираем аналогично

5.4. Расчет характеристик избирательности преселектора

На крайних частотах диапазона f_МИН и f_МАКС расcчитываем и строим характеристики избирательности преселектора

а) ослабление помехи с частотой зеркального канала

Гц















Гц















Аналогичным образом выполняются расчеты для помехи с промежуточной частотой и с частотой соседнего канала
Таблица 2. Результаты расчета

	fзк		fпч		fск
	fmax	fmin	fmax	fmin	fmax	fmin
σвх			77,227	74,62	0.083	0.171
σурч			74,633	72,697	0.046	0.111
σпрес			151,86	147,316	0,13	0,282

На одном графике строим три резонансные кривые: σ_ВХ, σ_УРЧ, σ_ПРЕС отдельно для f_МИН и f_МАКС. По характеристике σ_ПРЕС определяется полоса пропускания преселектора на уровне 3 дБ (ΔF_ПРЕС) и ослабление соседнего канала в преселекторе σ_СК.



Рис.5. Резонансные кривые: σ_ВХ, σ_УРЧ, σ_ПРЕС
На расчетных частотах диапазона вычисляем коэффициент передачи преселектора для сигнала и каждой из помех, определяющих заданный параметр нелинейности приемника:

f_max:



f_min: