6.1. Расчёт сопряжения настроек гетеродина и преселектора

6.1.1. Задачи расчёта

Параметры элементов колебательного контура гетеродина при известных параметрах контура преселектора выбирают из соображений обеспечения сопряжения настроек гетеродина и преселектора с допустимой погрешностью.

Контур гетеродина перестраивается в диапазоне частот

от

f_гмин = f_мин + f_пч = 26.02*10⁶ + 8.8643*10⁶ = 34.88 МГц,

до

f_гмакс = f_макс + f_пч = 29.12*10⁶ + 8.8643*10⁶ = 37.98 МГц,

где f_мин и f_макс – крайние частоты настройки преселектора с учётом запаса по перекрытию. Контур гетеродина имеет коэффициент перекрытия по частоте

K_ДГ = f_гмакс/ f_гмин = 37.98/34.88 = 1.089,

отличающийся от коэффициента перекрытия по частоте контура преселектора

.

что и вызывает погрешность сопряжения при одноручечной настройке.

Погрешность сопряжения определяется выражением

δf_сопр = f_сопр/f_0прес = (f_г – f_0прес - f_пч)/ f_0прес ,

где f_0прес – частота настройки преселектора, изменяющаяся от f_мин до f_макс. Значительная погрешность сопряжения приводит к различию частот настройки преселектора и приёмника в целом, в результате чего ухудшается чувствительность и избирательность приёмника.

Задача состоит в определении числа и частот точного сопряжения, максимальной в диапазоне частот погрешности сопряжения, структуры и параметров контура гетеродина. При использовании идентичных элементов настройки в преселекторе и гетеродине точное сопряжение можно получить только в одной, двух и трёх точках диапазона.

6.1.2. Выбор числа точек точного сопряжения

Число точек точного сопряжения определяется значением коэффициента перекрытия по частоте рассчитываемого диапазона K_д.

Так как K_д = 1.119 нашего диапазона лежит в интервале 1.1 < K_д < 1.7 необходимы две точки.

f1 = f_мин* K_д^0.147 = 26.02*10⁶*1.119^0.147 = 26.45 МГц,

f2 = f_мин* K_д^0.852 =26.02*10⁶*1.119^0.852 = 28.64 МГц.

При условии равенства абсолютных погрешностей сопряжения в худших точках диапазона максимальная относительная погрешность сопряжения при двух точках сопряжения рассчитывается следующим образом:

Полученное значение не превышает .

6.1.3. Определение структуры контура гетеродина и расчёт его параметров

Структура контура гетеродина определяется структурой контура преселектора и числом точек точного сопряжения.

Сопряжение в двух точках. В этом случае структура контура гетеродина совпадает со структурой контура преселектора, но ёмкости следует рассчитать. В нашем случае получаем простой контур.

C_кгмин = (С_нмакс - С_нмин)/(K_дг² - 1) = (38 - 8)*10^-12/(1.089² - 1) = 161.4 пФ,

С_1г = С_кгмин – С_нмин = 161.4 – 8 =153.4 пФ,

С_1г = 150 пФ.

6.1.4. Расчёт индуктивности контура гетеродина

6.2. Расчёт термокомпенсации контура гетеродина

6.2.1. Задача расчёта и исходные данные

Проектируемый радиовещательный приёмник может эксплуатироваться в самых разнообразных условиях, при этом изменение температуры окружающей среды может оказаться весьма значительным, превышающим несколько десятков градусов, что может повлечь за собой заметное изменение индуктивностей и ёмкостей колебательных контуров. Температурная нестабильность параметров контура отражается на его добротности, резонансном сопротивлении, полосе пропускания и, что самое главное, на его частоте. Вызванное температурной нестабильностью параметров изменение резонансной частоты может привести к существенному расхождению частот настройки преселектора и гетеродина, то-есть к погрешности сопряжения, превышающей допустимую.

Температурную устойчивость частоты оценивают температурным коэффициентом частоты (ТКЧ, α_f). ТКЧ контура показывает относительное изменение частоты настройки контура при изменении температуры на один градус: α_f = f₀/ t.

Для уменьшения ТКЧ контура специальным расчётом подбирают температурный коэффициент ёмкости (ТКЕ, α_С) дополнительных конденсаторов, включённых в контур. ТКЕ показывает относительное изменение ёмкости конденсатора при изменении температуры на один градус: α_С = С/ t.

Задачей является определение требуемых ТКЕ добавочных конденсаторов, подбор типов конденсаторов с ТКЕ, близким к расчётным, и определение ТКЧ скомпенсированного контура.

Исходными данными для расчёта являются:

• диапазон изменения температур: (0 – 50) ⁰С

• минимальная и максимальная частота настройки контура: f_гмакс =37.98 МГц , f_гмин = 34.88 МГц,

• ёмкость варикапа: С_нмин = 8 пФ, С_нмакс = 38 пФ,

• ёмкости добавочных конденсаторов: С_д1 = 140 пФ,

• схемные и монтажные ёмкости контура: С_м = 2 пФ, С_L = 8 пФ,

• температурные коэффициенты индуктивностей и ёмкостей, которыми следует задаться:

ТКИ самой катушки индуктивности α_к = 4*10^-6,

ТКИ ферритового сердечника α_µ= 50*10^-6,

ТКИ монтажных проводов α_м = 20*10^-6,

ТКИ экранов α_э = 20*10^-6,

ТКИ суммарной ёмкости монтажа α_м = 1000*10^-6,

ТКИ собственной ёмкости катушки α_CL = 100*10^-6,

ТКИ варикапа α_Сн = 100*10^-6.