Расчет количества поддиапазонов и полосы пропускания

Задаюсь ориентировочным числом контуров тракта радиочастоты n=1.

Допустимая добротность контуров, обеспечивающая заданное ослабление на краях полосы пропускания:

; (2.1)

.

Определяем необходимую добротность контуров, обеспечивающую заданную избирательность по зеркальному каналу:

, (2.2)

где: f_{зк max}= f_max+2f_пч

= 17.

Возможная эквивалентная конструктивная добротность контура с учетом шунтирующего действия входного (выходного) сопротивления транзистора:

Q_эк=ψQ_к (2.3)

где: ψ-коэффициент шунтирующего действия транзистора, 0,5÷ 0,8.

Принимаю ψ=0,8.

В результате получу:

Q_эк=0,8*120=96;

Выполняется неравенство: Q_и ≤ Q_эк≤Q_п

В этом случае эквивалентная добротность контуров необходимо принять равной Q_и или немного больше, но не больше Q_п.

Принимаю Q_эк=35.

Для крайних точек диапазона определяем избирательность по соседнему каналу:

^nс; (2.4)

где: ;

f_o-частота, на которой определяется избирательность и ослабление на краях полосы(кГц); f_o=f_min; f_o=8000кГц;

Q_o- эквивалентная добротность на частоте f_о =8000кГц;

n_c-число одиночных контуров; n_с=1;

∆f_c- расстройка, при которой избирательность по соседнему каналу.

X_{c min}= =0,042,

→0,1дБ;

,

=1,1→0,9дБ.

Определяем ослабление на краях полосы пропускания тракта радиочастоты:

)ⁿ; (2.5)

где: .

,

=1,012→0,1дБ;

,

Определяем избирательность по зеркальному каналу:

^nc* , (2.6)

где: Q_{э max}- это Q_эк; Q_{э min}- это Q_и;

;

;

^nc* ;

*

Так как избирательность по зеркальному каналу превышает заданную, значит, расчет верен.

2.4 Определение типа и параметров такта промежуточной частоты

Определение эквивалентной добротности контуров производится по заданной избирательности, по соседнему каналу и ослаблению на краях полосы пропускания тракта промежуточной частоты.

В качестве нагрузки преобразователя частоты обычно применяется фильтр сосредоточенной селекции (ФСС).

ФСС должен обеспечивать всю избирательность приемного устройства по соседнему каналу.

Необходимое усиление обеспечивается апериодическими или резонансными широкополосными каскадами усиления промежуточной частоты. Многозвенные ФСС целесообразно применять в том случае, когда можно обеспечить высокую добротность их контуров (от 100 до 300). Поэтому Q_н необходимо принимать как можно больше.

Так как аналитический метод расчета достаточно сложен и громоздок, то при расчете применяю графический метод, в соответствии с номограммой, приведенной на рисунке 3.

Рисунок 3

Расчет параметров тракта промежуточной частоты

Задаемся числом фильтров сосредоточенной селекцией n_пч=1. Определяем ослабления на краях полосы пропускания и избирательность по соседнему каналу, который должен обеспечить 1 ФСС.

; (2.8)

; (2.9)

,

.

Задаемся величиной относительной расстройки ( α_п) на границе полосы пропускания. При σ_фс ≤ 26дБ, можно принять α_п=1. В остальных случаях следует применять расчетную полосу шире заданной на 10-20%, то есть α_п=0,8÷0,9.

Принимаю α_п=0,8

Определяем ширину расчетной полосы пропускания ФСС:

; (2.10)

Определяем необходимую добротность контуров ФСС:

(2.11)

Если Q_n Q_к, то Q_к:

с сердечником 40-100;

без сердечника 140-190.

Принимаю Q_к=160

Так как Q_n<Q_к, значит можно применять ФСС и можно продолжать расчет.

Определяю величину относительной расстройки для соседнего канала:

; (2.12)

где: ∆f_с - расстройка, при которой задана избирательность по соседнему каналу ∆f_с=10кГц.

.

Определяю величину обобщенного затухания:

; (2.13)

.

По кривой в соответствии с рисунком 5.6 Л.1при значении =0,58, α_п=0,8, α_с=2, определяю ослабление на краях полосы пропускания σ_п1=1,2дБ и избирательность по соседнему каналу σ_с1=11дБ, обеспеченным одним звеном.

Определяю число звеньев ФСС, для обеспечения избирательности по соседнему каналу:

; (2.14)

Если 1<n_и ≤ 6,то расчет продолжаю.

Определяем число звеньев ФСС, обеспечивающих заданное ослабление на краях ПП на один фильтр:

; (2.15)

Если n_п≥n_и, то расчет произведен верно и число звеньев ФСС надо принять равным n_ф=n_и=4.

Определяем ослабление на краях полосы пропускания УПЧ:

; (2.16)

.

Определяем избирательность по соседнему каналу, обеспечиваемую ФСС:

(2.17)

Так как σ_{n пч} ≤σ_nпч4, а σ_ск ≥σ_ск4, то в качестве преобразователя с раздельным гетеродином нагрузка которого будет четырех звенный ФСС.

2.5 Определение числа каскадов усилителя промежуточной частоты

2.5.1 Выбор типа детектора

При выборе типа детектора следует учитывать род работы, вид модуляции, преимущества и недостатки различных схем, а также минимальное необходимое напряжение на его входе для работы с минимальными искажениями. Уменьшение входного напряжения ведет к росту нелинейных искажений, а увеличение- к росту мощности сигнала, который необходимо подавать на детектор. Наиболее широкое применение находит диодный детектор. Применяют схемы последовательного или параллельного детектирования. Входное сопротивление последовательного детектора выше, чем у параллельного, поэтому последовательный детектор имеет большее применение.

Детекторы работают в нескольких режимах. В приемниках низкого класса(радиовещательных карманах), применяется в основном квадратичный режим, где U_{д вх}=0,1÷0,2В.

Коэффициент передачи К_д=0,1.

Принимаю U_{д вх}=0,2В; К_д=0,2.

В качестве детектирующего элемента выбираем полупроводниковый диод Д9Б, у которого:

U_пр=1,0В;

U_обр=10В;

I_пр=40мА;

I_обр=0,2мА.

2.5.2 Определение требуемого усиления до детектора

Определяем требуемое усиление:

; (2.18)

где: U_{д вх}- амплитуда напряжения на входе детектора, В;

Е_о-номинальная заданная чувствительность, мкВ.

.

Требуемое усиление необходимо увеличить с целью обеспечения запаса по усилению на разброс параметров транзистора, неточное сопряжение контуров и т.д.

Обычно (2.19)

.

Определяем амплитуду напряжения на выходе детектора:

(2.20)

где: m –коэффициент модуляции.

При амплитудной модуляции m=0,3