2. Разработка электрической схемы приемника.

При разработке электрической принципиальной схемы рекомендуется использовать типовые, ставшие уже классическими, схемные решения.

1. Входная цепь.

При реализации входной цепи можно воспользоваться одной из схем рисунка 3.

а) б)

Рисунок 3

Здесь k – коэффициент связи входного контура с УВЧ.

2. УВЧ.

В качестве УВЧ можно использовать одну из схем рисунка 4.

а) б)

Рисунок 4

Для хорошей работы УВЧ следует выбрать транзистор с предельной частотой f_Т≥10f_c . смещение транзистора следует подобрать так, чтобы ток в рабочей точке был порядка 0,5-1мА.

В схеме рисунка 4б затвор полевого транзистора по постоянному току должен быть заземлен, поэтому при соединении с входной цепью следует исключить С_бл (см. рисунок 3). Кроме того, поскольку R_вх полевого транзистора очень велико, LC-контур входной цепи может быть включен в цепь затвора полностью (k=1). Без понижающего трансформатора (рисунок 5).

Рисунок 5

3. Гетеродин.

В качестве гетеродина, как уже говорилось выше, можно использовать одну из трехточечных схем, включив в LC-контур варикап. Пример схемного решения приведен на Рисунке 6.

Рисунок 6

В этой схеме

Следует взять C в пределах 56-100пФ, а L и варикап подобрать с такими параметрами, чтобы обеспечить перестройку частоты гетеродина в требуемых пределах:

Например, если , и , то должна перестраиваться в пределах 29,645МГц÷29,795МГц. Цепь смещения транзистора в схеме Рисунка 6 следует подобрать так, чтобы I_k=0,2÷0,5мА.

4. УПЧ и УНЧ.

Как уже говорилось ранее, в курсовом проекте для реализации УПЧ и УНЧ рекомендуется использовать готовые микросхемы. Разработка электрической принципиальной схемы в этом случае сводится к внимательному изучению документации фирмы-изготовителя на выбранную микросхему и использованию одной из типовых схем включения данной микросхемы (эти схемы также приведены в документации).

3. Расчет узлов электрической схемы.

В курсовом проекте требуется рассчитать входную цепь и УВЧ. Рекомендуется вначале рассчитать УВЧ, а затем входную цепь.

1. Расчет увч.

Рассчитаем схему УВЧ на базе биполярного транзистора (Рисунок 7).

Рисунок 7

Замечание: R_{смесителя} взять из документации на выбранную микросхему приемника. Емкостью смесителя пренебречь.

Расчет следует вести в следующем порядке:

1. Расчет на постоянном токе.

Подобрать также значения , чтобы =0,5÷1мА.

2. Расчет крутизны транзистора.

3. Расчет входного импеданса.

где - динамическое сопротивление эмиттера,

β=h₂₁ – коэффициент усиления базового тока,

где - предельная частота транзистора.

Замечание: выбирать транзистор с ≥10

4. Расчет LC-контура.

Выбрать C=47÷100 пФ.

Рассчитать L

где – середина заданного частотного диапазона

рассчитать характеристическое сопротивление контура

Оценить собственное эквивалентное сопротивление контура R₀.

где Q – собственная добротность контура.

При расчетах положить Q=200.

5. Выбрать коэффициенты связи k₁ и k₂ в пределах 0,2÷0,5 и для выбранной пары k₁ и k₂ оценить:

а) Эквивалентное сопротивление контура

где - выходное сопротивление транзистора,

- входное сопротивление смесителя.

При расчетах взять =20÷40к,

при =1÷0,5мА

б) Коэффициент усиления усилителя

в) Нагруженную добротность контура

г) Полосу пропускания усилителя на уровне -3дБ.

Варьируя k₁ и k₂ повторять п.п. «а÷г» до тех пор, пока не будут получены следующие результаты:

10≤К≤30

150<f<300 кГц

6. Оценить увеличение входной емкости усилителя за счет эффекта Миллера

где - емкость перехода коллектор-база транзистора.

Тогда

При расчете входного импеданса УВЧ на полевом транзисторе положить, что R_вх ,

а

где и - емкости затвор-исток и затвор-сток (взять и из паспорта на транзистор).

2. Расчет входной цепи.

Рассчитаем схему входной цепи рисунок 3.

Здесь R_вх, C_вх – входной импеданс УВЧ.

Коэффициент передачи такой входной цепи от антенны до входа УВЧ вычисляется по формуле:

где

здесь , где – характеристическое сопротивление контура,

Q – собственная добротность контура.

Расчет входной цепи следует провести в следующем порядке:

1. Выбрать в пределах 3÷6пФ,

L=0.5÷1 мкГн

k=0.1÷0.3

2. Рассчитать и

(взять собственную добротность контура Q=200)

3. Рассчитать –

4. Рассчитать полосу пропускания входной цепи

Необходимо обеспечить

150< <300кГц

Повторять п.п. 1÷4 до тех пор, пока это условие не будет выполнено.

5. Рассчитать емкость C

6. Рассчитать коэффициент передачи входной цепи