10. Схема согласования с каналом связи

Пример построения выходного каскада для любого вида модуляции приведен на рис. 10.1.

Рис. 10.1. Схема согласования с каналом связи

В состав схемы согласования с каналом связи (см. рис. 10.1) входят: делитель напряжения, составленный из емкости С3, служащей для исключения постоянной составляющей в передаваемом сигнале, и из сопротивлений R3 – R5, предназначенных для регулировки уровня сигнала в допустимых пределах; усилители мощности, выполненные на операционных усилителях DA1 и DA2; фильтр нижних частот (ФНЧ) второго порядка (емкости С4, С8, сопротивления R6, R7, R8 и DA2, выходной каскад на VT1 и VT2); сопротивление согласования R10; изолирующий трансформатор ТR1.

Параметры операционных усилителей представлены в справочнике [6].

Расчет схемы согласования сводится к определению значений параметров элементов входного делителя и фильтра.

При расчете параметров делителя следует учесть, что на него подается напряжение модулированного сигнала U_м, равное напряжению источника питания. При исключении постоянной составляющей на входном делителе напряжение становится равным U_м/2. Падение напряжения на емкости U_С3 не должно превышать 3 % входного напряжения U_м/2, следовательно, можно принять:

(10.1)

Принимаем U_М = 5В, тогда падение напряжения на ёмкости С3 равно:

(В).

Уровень сигнала регулируется сопротивлением R₄ в пределах от –2,3 Нп (0,078 В) до 0,0 Нп (0,775 В), т. е. падение напряжения на R₄

U_R4 = 0,775 – 0,078 = 0,697 В.

Выбрав типовое переменное сопротивление R₄ = 50кОм, можно определить входной ток по формуле:

(10.2)

(А).

При известном токе можно рассчитать сопротивление емкости С3 по уравнению:

(10.3)

(Ом);

а затем – и ее значение –

C3 = 1/(2πfXC3},

(10.4)

где f = f_н/2, а f_н – несущая (тактовая) частота, Гц.

(Ф).

Выбираем по номинальному ряду конденсатор с ближайшим значением С3=20 нФ.

Значение сопротивления R3 определяется исходя из того, что известны падение напряжения на емкости С3 и максимальный уровень передаваемого сигнала, равный 0,775 В (0,0 Неп):

R3 = (Uм/2 – UС3 − 0,775)/ Iвх.

(10.5)

(Ом).

Выбираем по номинальному ряду резистор с ближайшим значением R3=260 кОм.

Сопротивление R5 рассчитывается с учетом того, что на нем падает напряжение, соответствующее минимальному уровню передаваемого сигнала, равному 0,078 В (−2,3 Нп):

R5 = 0,078/Iвх.

(10.6)

(Ом).

Выбираем по номинальному ряду резистор с ближайшим значением сопротивления R5=6 кОм.

Для фильтра параметры рассчитывают по формулам:

усиление на нулевой частоте –

Н = −R8/R6;

(10.7)

полюс коэффициента передачи (частота квазирезонанса) –

;

(10.8)

;

(10.9)

с^-1

добротность контура –

.

(10.10)

Примем Q_п=2 тогда выражение (10.11) примет следующий вид:

;

(10.11)

выразим C₈:

, отсуда

(нФ).

По номиналу выбираем C₈ =90 нФ.

Сопротивления R₁₀ возьмём равным 120 Ом.

Выбираем R₉ = 48 кОм