9.1. Однослойная намотка
Катушки индуктивности с однослойной намоткой применяются в диапазонах КВ.В радиовещательных приёмниках обычно используются гладкие цилиндрические каркасы диаметром 7 мм. Применяемый цилиндрический сердечник из феррита марки 100 НН диаметром 2.86 мм и длиной 12 или 14мм для возможности перемещения для подстройки вклеивается в резьбовую втулку с наружной резьбой М-5.
Поскольку диаметр каркаса более чем в два раза больше диаметра сердечника, значение действующей магнитной проницаемости невелико и составляет µс = 1.8…2.
Диаметр провода таких катушек принимается в пределах 0.15…0.4 мм. Больший диаметр используется на более высокочастотных диапазонах. Марка провода ПЭЛ, ПЭВ, ПЭЛШО.
Исходные данные:
L = 4.215 мкГн, - индуктивность полученная при электрическом расчете узла
Lсв1 = 1.9 мкГн, - индуктивность катушки связи
Lсв2 = 8.804 мкГн, - индуктивность катушки связи
Lв = 2.342 мкГн – индуктивность катушки без сердечника
D = 7 мм, - наружный диаметр каркаса
µс = 1.8 - действующая магнитная проницаемость сердечника
δс = 0,3 - коэффициент, учитывающий потери в сердечнике
αн = 1.2, - коэффициент неплотности намотки
d = 0.15 мм, - диаметр провода
dиз = 0.18 мм (ПЭЛ, ПЭВ) – диаметр в изоляции
Рассчитываем число витков катушки:
,
где
Определяем длину намотки:
мм.
Рассчитываем число витков катушек связи:
Lв=Lсв1
,
где
Определяем длину намотки:
мм.
Lв=Lсв2
,
где
Определяем длину намотки:
мм.
9.2. Расчёт добротности катушки индуктивности
Добротность катушки индуктивности зависит от её сопротивления потерь. Сопротивление потерь складывается из сопротивления проводу току высокой частоты, сопротивления за счёт диэлектрических потерь в каркасе и сопротивлений, вносимых потерями в сердечнике и экране. При правильно сконструированной катушке индуктивности потери в экране и диэлектрические потери невелики и ими можно пренебречь.
Используемые упрощённые формулы могут приводить к ошибке определения добротности порядка 20..30%. Рассчитаем сопротивление обмотки постоянному току:
Ом.
Определим коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления провода на высокой частоте за счёт поверхностного эффекта:
где
f
– промежуточная частота приемника.
Рассчитаем сопротивление потерь в проводе на высокой частоте:
Оцениваем сопротивление потерь в катушке с учётом сердечника:
Ом.
Определяем добротность катушки индуктивности на частоте 10,7 МГц:
Полученное значение добротности удовлетворительно.
10. Заключение
При расчете структурной схемы было выбрано одно преобразование частоты и стандартное значение промежуточной частоты . Избирательность тракта ПЧ обеспечивается электромеханическим ФСИ, который выбран исходя из требований ТЗ по ослаблению соседнего канала.
Выбрано 2 колебательных контура преселектора: одноконтурное входное устройство и резонансный УРЧ, исходя из ослабления по зеркальному каналу.
В качестве элемента настройки выбран варикап КВ109А , выполняющий функции КПЕ. УРЧ построен на биполярном транзисторе КТ339, обладающий относительно малой проходной емкостью. Преобразователь частоты реализован на базе ИМС К174ПС1, представляющей собой законченный функциональный узел. Функции детектора ЧМ сигнала выполняет ИМС К174УР3.
Детальный электрический расчет включает в себя расчет преселектора, ПрЧ, УПЧ и детектора приемника. При этом выбраны активные приборы и ИМС, выпускаемые промышленностью, а номинальные значения сопротивлений и емкостей выбраны в соответствии со стандартными значениями.
Был выполнен конструктивный расчёт катушки гетеродина.
Представленная разработка является законченной. Обеспечена максимально возможная чувствительность приемника при заданном соотношении С/Ш.