2.5. Расчет фильтра сосредоточенной селекции (фсс)

_{В качестве ФСС применили полосовой кварцевый фильтр ПФ2П-276.}

_{Ширина полосы пропускания фильтра по уровню 6 дБ: 31 кГц. Затухание в полосе: 3 дБ.}

Рассчитаем коэффициент передачи по напряжению фильтра:

, где

- затухание в полосе.

Вычислим:

.

Напряжение на выходе фильтра сосредоточенной селекции:

.

2.6. Симметрирующее устройство

В качестве устройства для согласования выхода фильтра сосредоточенной селекции и входа интегральной микросхемы К174УР3 применим симметрирующее устройство – симметрирующий трансформатор.

Согласуемые сопротивления:

- выходное сопротивление ФСС;

- входное сопротивление ИМС К174УР3.

Был выбран симметрирующий трансформатор фирмы Datatronic – 3-2,5-6D. Коэффициент трансформации по сопротивлению: 2,5 ().

Рис. 2.6. Схема симметрирующего трансформатора Datatronic 3-2,5-6D.

1, 2, 3 – выводы для подключения.

Индуктивности обмоток трансформатора:

Данный трансформатор может работать в широком диапазоне частот: от 10 кГц до 100 МГц. Имеет малый уровень вносимых потерь: менее 1 дБ на частоте 10,7 МГц.

Параметры, схема и размеры данного симметрирующего трансформаторы представлены в приложение 6.

Коэффициент трансформации по сопротивлению симметрирующего трансформатора будет равен квадрату коэффициента трансформации по напряжению:

. Отсюда, коэффициент трансформации по напряжению:

.

Напряжение на входе ИМС К174УР3 (на входе УПЧ):

Входное напряжение ИМС К174УР3 должно быть не более 300 мВ. Полученное входное напряжение удовлетворяет этому условию.

2.7. Расчет полученного коэффициента усиления

Рассчитаем полученный коэффициент усиления от входа приемника до ограничителя:

Требуемый коэффициент усиления (см. пункт 1.7):

Рассчитанный коэффициент усиления по напряжению больше требуемого. Полученного коэффициента усиления достаточно для нормальной работы усилителя-ограничителя промежуточной частоты.

2.8. Расчет имс к174ур3

В данную микросхему входят: усилитель-ограничитель промежуточной частоты, частотный детектор, предварительный усилитель звуковой частоты (приложение 4).

Напряжение, подаваемое на вход микросхемы К174УР3:

Для данной микросхемы выбрали напряжение питания 9 В (см. пункт 1.7).

По графику на рисунке 2.7 определим выходное напряжение микросхемы при напряжении питания 9 В. Данный график измерен в следующих условиях: [1], [2].

Так как температура окружающей среды в техническом задании не указана, то примем среднее значение: +20 ºС.

Рис. 2.7. Зависимость выходного напряжения низкой частоты ИМС К174УР3 от напряжения питания при различных значениях температуры окружающей среды.

Выходное напряжение микросхемы (по графику):

, при девиации частоты .

При девиации частоты выходное напряжение будет меньше. Умножим выходное напряжение, найденное по графику (), на коэффициент, получим выходное напряжение микросхемы К174УР3 при девиации частоты.

.

В интегральной микросхеме К174УР3 имеется электронный аттенюатор, который позволяет регулировать уровень выходного сигнала путем подачи тока управления на регулятор напряжения низкой частоты (НЧ).

Ток управления, мА…………………………………………………..0,05…1

Изменение выходного напряжения, дБ, при подаче тока

управления, не менее………………………………………………………60

В данном проектируемом приемнике регулировку уровня выходного сигнала применять не требуется, т.к. уровень выходного напряжения микросхемы К174УР3 достаточно большой. При таком уровне выходного напряжения не представляется сложным выбрать УНЧ для обеспечения требуемого коэффициента усиления.

Динамический диапазон. Требуется, чтобы при увеличении уровня входного сигнала приемника на 50 дБ выходной сигнал изменялся менее чем на 5 дБ.

Рис. 2.8. Амплитудная характеристика ИМС К174УР3

- входное напряжение ИМС К174УР3.

Увеличим уровень входного сигнала на 50 дБ:

.

По графику на рисунке 2.8 видно, что при входном напряжении изменилось менее чем на 0,5 дБ.

Значит, данная микросхема полностью подходит для использования в проектируемом приемнике, и нет необходимости применять инерционную АРУ (автоматическую регулировку усиления).

Ток потребления. Ток потребления ИМС К174УР3 определим по графику на рисунке 2.9.

Рис. 2.9. Зависимость тока потребления ИМС К174УР3 от напряжения питания при различных окружающей среды

Напряжение питания микросхемы: 9 В. При таком напряжение питания ток потребления составляет в среднем 14 мА.