Расчет резонансного коэффициента усиления урч и чувствительности приемника

Расчет производится на тех же частотах настройки, что и расчет входного устройства. Резонансный усилитель, работающий в диапазоне частот, имеет коэффициент усиления, зависящий от частоты настройки. В представленных схемах K_{0 УРЧ} на верхней частоте диапазона имеет наибольшее значение. Влияние внешних цепей на параметры колебательного контура будет наибольшим также на верхней частоте, поэтому коэффициенты включения (трансформации) p₂ и p_1СЛ выбирают, исходя из допустимого влияния внешних цепей на параметры колебательного контура, именно на максимальной расчетной частоте. В пределах рассчитываемого диапазона p₂ и p₁ от частоты настройки не зависят.

- из условия допустимого расширения полосы пропускания D=ΔF_КЭ/ F_К. Значение D выбираем равным 1.2...1.5

,

Где g_К = 1 / (ω_ПЧ L_К Q_К)=18 мСм- резонансная проводимость контура.

Рассчитываем значение индуктивностей катушек связи

LСВ 1 = LК p22 / k2 ,

LСВ 2 = LК p1 СЛ2 / k2 ,

где k - коэффициент магнитной связи между катушками, при однослойной намотке k = 0.2...0.3, при многослойной k = 0.4...0.5. индуктивность контура из предыдущего расчета.

L_{СВ 1} =0,7 мГн, L_{СВ 2} =0,27 мГн.

Если значение индуктивности L_СВ1 или L_СВ2 превышает 0.3 L_К, следует отказаться от трансформаторной связи контура с соответствующей цепью и использовать автотрансформаторную связь, при которой элементом связи является часть катушки L_К и взаимная индуктивность нижней и верхней частей этой катушки.

Рассчитываем параметры УРЧ на крайних и одной или нескольких средних частотах диапазона, т.е. при f₀ = {f_МИН, f_СР, f_МАКС}. Расчету подлежат:

- резонансная проводимость эквивалентного контура

g_КЭ = g_К + p₂² g_ВЫХ + p_{1 СЛ}² g_{ВХ СЛ} =21,65 мкСм,

- эквивалентная добротность контура

Q_КЭ = 1 / (ω₀L_К g_КЭ)=3,415, ω₀ =22,4МГц/2π

Q_КЭ = 1 / (ω₀L_К g_КЭ)=7,12, ω₀ =50МГц/2π

Q_КЭ = 1 / (ω₀L_К g_КЭ)=17,4, ω₀ =108,4 МГц/2π

- полоса пропускания каскада

ΔF_УРЧ = f₀ / Q_КЭ =6,55 МГц,

ΔF_УРЧ = f₀ / Q_КЭ =7,0 МГц,

ΔF_УРЧ = f₀ / Q_КЭ =8,14 МГц,

- резонансный коэффициент усиления

K_{0 УРЧ} = y₂₁ p₂ p_{1 СЛ} / g_КЭ =591.

Результаты расчета сводим в таблицу (Приложение 7).

Уменьшить K_{0 УРЧ} можно уменьшением коэффициентов включения p₂ и p_{1 СЛ}, либо шунтированием контура активным сопротивлением. Включение в схему (либо увеличение сопротивления) резистора r_Э также приводит к снижению усиления каскада, одновременно улучшая его линейность.

Увеличить коэффициент усиления можно только за счет увеличения y₂₁, что достигается увеличением I₀, но это допустимо делать только в небольших пределах. С учетом внесенных изменений необходимо скорректировать выполненный расчет.

Рассчитываем получающееся в результате значение чувствительности приемника при заданном в ТЗ отношении сигнал/шум на выходе и стандартном испытательном сигнале.

Используем при этом рассчитанное в разд.3 значение U²_{Ш ВХ 1} - квадрат напряжения шума АП1, приведенного к его входу.

Рассчитываем квадрат напряжения шума, создаваемого преобразователем частоты на его входе

U²_{Ш ВХ2} = 4 k Т₀ (1/g_Г)ΔF_ПР К_{Ш ПР} =215 мкВ,

где g_Г = (2...3)g_{ВХ ПР}; g_{ВХ ПР} и К_{Ш ПР} берутся из справочных данных.

Рассчитываем суммарное напряжение шума на входе АП1

.

второе слагаемое стремиться к 0, поэтому примем