1.9. Выбор активного прибора и оценка коэффициента передачи ПрЧ
Преобразователь частоты может быть выполнен как на дискретных транзисторах, так и на ИМС. Будем использовать ИМС, так как в этом случае открывается возможность реализации преимуществ компенсационных схем преобразователей частоты.
Лучшей из отечественных ИМС для преобразователя частоты является ИМС К174ПС1.
Сигнал от входного устройства или УРЧ подают между выводами 7 и 8 ИМС, при этом один из них может быть «заземлен» по переменному току через блокировочный конденсатор. Схема допускает построение ПЧ либо с совмещенным гетеродином на транзисторах, входящих в ИМС, либо с внешним гетеродином.
По способу подключения согласующего контура (СК) к выходу ИМС реализуем кольцевую схему преобразователя частоты, при которой СК подключен симметрично между выводами 2 и 3 ИМС. Более подробные характеристики схемы приведены в приложении.
На этапе эскизного
расчета рекомендуется принять коэффициент
передачи преобразователя частоты
при работе в диапазоне КВ. Примем
.
1.10. Определение структуры тракта упч
Оцениваем требуемое усиление тракта УПЧ:
Для построения
тракта УПЧ будем пользоваться ИМС малой
степени интеграции (ИМС К174ПС1). На данной
ИМС может быть выполнен дифференциальный
усилительный каскад с резонансной
нагрузкой и с возможностью регулировки
коэффициента усиления системой АРУ.
При таком включении можно получить
.
Таким образом:
.
Число каскадов УПЧ, при котором коэффициент
усиления тракта УПЧ в целом будет не
меньше
,
определяется исходя из формулы (1.4)
(1.4)
Так как
необходимо использовать два каскада
УПЧ, в итоге получаем усиление тракта
УПЧ
Уточним реализуемый коэффициент усиления высокочастотного тракта в целом:
.
1.11. Проверка реализации требуемого отношения сигнал/шум на выходе приемника
Предполагаем, что
усиление УРЧ достаточно (
)
и в силу этого можно пренебречь вкладом
шумов последующих каскадов в общий
уровень шума приемника.
Определим коэффициент шума первого активного прибора (АП1):
где
- минимальный
коэффициент шума активного прибора;
- проводимость
генератора, при которой обеспечивается
минимальный коэффициент шума;
– проводимость
генератора, которую «видит» АП1 в реальной
схеме;
.
.
Рассчитываем напряжение шума приемника, подведенное к входу АП1.
Определяем отношение сигнал/шум на входе приемника при уровне сигнала равном чувствительности:
Отношение сигнал/шум на выходе приемника определяется по следующей формуле:
.
Полученное значение
пересчитываем в дБ и сравниваем с
требованиями ТЗ:
,
что превышает
заданное значение
,
т.е. требования ТЗ выполняются.
Определяем
которое понадобится при детальных
расчетах:
,
где
рассчитывается по
приведенным выше формулам, полагая
что соответствует
.
Следовательно,
мкВ.
1.12. Выбор имс узч, динамической головки и узлов блока питания
Для реализации УЗЧ выбираем ИМС отечественного производства К174УН4А, схема и электрические характеристики которой приведены в приложении 3.
Динамическая головка проектируемого приемника выбирается из условия обеспечения номинальной выходной мощности и заданного диапазона воспроизводимых частот. Используем динамическую головку 1ГД-38, сопротивлением 4 Ом и номинальной мощностью 1 Вт.
Регулирующее напряжение на варикап КВ130А, выполняющего функции КПЕ, подаётся потенциометром от стабилизатора напряжения 9В/1А NM1013, схема и технические характеристики которого приведены в приложении 4.
В качестве элементов питания устройства используем стабилизатор напряжения 9В/1А NM1013.