2.5 Предварительный расчет входной цепи.

Определим требуемый коэффициент перекрытия диапазона с учетом запаса на 2%

Kg = (1,02*fmax)/(0,98*fmin) (2.8)

Kg = (1,02*9,775)/(0,98*9,5) = 1,07

В стационарных и переносных приемниках в качестве элемента настройки используются блоки КПЕ с механическим управлением или варикапы, которые являются унифицированными изделиями, т.е. максимальная и минимальные емкости их уже определены. Если элемент настройки не задан заказчиком, то выбор может быть осуществлен по следующим критериям.

Использование варикапа, по сравнению с блоком КПЕ с механическим управлением снижает стоимость приемника, его массогабаритные характеристики, упрощает конструкцию, облегчает введение автоматической настройки и подстройки частоты, программного и дистанционного управления.

При расчете переносного приемника диапазона КВ выбирают варикап типа КВС 120 со следующими параметрами:

Тип — КВС 120.

Емкость С, пФ — 230-320.

Обратное напряжение, В — 1.

Частота, МГц — 1-10.

Коэффициент перекрытия, Кп не менее — 20.

Добротность Qв, не менее — 100.

Конструктивная добротность контура:

Qк = QL*Qв/(QL+Qв) (2.9)

где: Qв — добротность варикапа при заданном обратном напряжении.

QL — принимаем равной 100.

Qк = 100*100/(100+100) = 50

Определяем эквивалентную емкость схемы ВЦ, Сэ при которой

выбранный элемент настройки обеспечит перекрытие диапазона.

Сэ = (Снmax-Kg²*Cнmin)/(Kg²-1) (2.10)

Сэ = (320*10^-12-1,07²*230*10^-12)/(1,07²-1) = 390 пФ

Ссх = 25-30 пФ

Сэ > Ссх, выбранная емкость схемы ВЦ удовлетворяет критериям.

Определяем минимальную емкость контура ВЦ

Скmin = Ссх+ Сmin (2.11)

Скmin = (30+230)*10^-12 =260 пФ

Для контура с растянутой настройкой

Lк =1/(4*π²*f²max*Cкmin) (2.12)

Lк = 1/(4*3,14²*(9,775*10⁶)²*260*10^-12) = 1,1 мкГн

В радиовещательных приемниках обычно используется 3 вида связи контура ВЦ с антенной: внешне-емкостная, трансформаторная в режиме удлинения и трансформаторно-емкостная. Внешне-емкостная упрощает конструкцию приемника, но дает большую избирательность приемника по зеркальному каналу. Эти недостатки частично компенсируются при использовании внутри-емкостной связи контура ВЦ с первым каскадом на биполярном транзисторе. Из-за невысокого коэффициента перекрытия выбираем связь контура ВЦ с антенной внешне-емкосную.

2.6 Выбор средств обеспечения усиления тракта высокой частоты приемника

Расчет коэффициента усиления линейного тракта приемника (до детектора)

К = Ug/Ea (2.13)

где: Ug — напряжение промежуточной частоты, необходимой для нормальной работы детектора. Выбираем из [5] Ug = 0,4В.

Чувствительность со входа приемника определяют как:

Ea = Eaтз/aE,

(2.14)

где Eaтз — норма чувствительности, берем из [5]

aE = 1.5 — коэффициент запаса.

Ea = 100/1,5 = 66,6 мкВ

Исходя из группы сложности приемника выбираем Ug = 200 мВ

К = 0,4/(66,6*10^-6) = 6006

Выбор структурной схемы тракта СЧ производят по результатам произведенного расчета

Кобщ = Квц*Курч*Кпрч*Кр*Кк (2.15)

Значения коэффициентов передачи каскадов выбираем из [5]

Квц = 0,5 — коэффициент передачи ВЦ.

Курч = 6 — коэффициент усиления УРЧ.

Кпрч = 7 — коэффициент усиления ПРЧ.

Кр = 6 — коэффициент усиления резистивного каскада.

Кк = 60 — коэффициент усиления каскада УПЧ с одиночным контуром.

Кобщ = 0,5*6*7*6*60 = 7560

Из расчета видно, что условие Кобщ > К и ВЧ тракт будет состоять из ВЦ, УРЧ, ПРЧ, резистивного каскада, каскада УПЧ с одиночным контуром.

2.7 Выбор средств обеспечения усиления тракта НЧ приемника.

Коэффициент передачи УЗЧ по мощности рассчитывается по формуле:

Крзч = Рн/Рвхзч*аос (2.16)

Рвхзч = E²зч*Gвх

Езч = Ug*Кg

где: Рвхзч — минимальная величина мощности на входе усилителя.

аос = 10 — коэффициент запаса, учитывающий введение ОС.

Gвх = 10^-3 —входная проводимость, принимаем из [5]

Езч = 0,4*0,5 = 200 мВ

Рвхзч = 0,2²*10^-3 = 40 мкВт

Крзч = 2/(40*10-6)*10 = 500000

Определим число каскадов:

Nзч = lg Крзч/lg Крзчβ (2.17)

где: Крзчβ = β² = 2500 — коэффициент усиления по мощности каскада УЗЧ, включая выходной каскад.

Nзч = lg 500000/lg 2500 = 1,67

Исходя из расчетов, видно, что УЗЧ будет состоять из 2 каскадов: предварительного и оконечного.