Входной каскад

В предварительном расчете мы определились со значениями коэффициентов усиления каскада УПЧ:

Количество каскадов ОУ .

Исходные данные для расчета УПЧ:

Выберем малошумящий транзистор КТ315Aсо следующими параметрами:

Вычислим вспомогательные параметры:

Рассчитаем Y-параметры

Производим расчет каскада по постоянному току.

Определим параметры связи пьезоэлектрического фильтра, рассчитанного ранее с усилителем.

Конструктивное затухание контура примем равным 0.01.

Показатель связи контура с усилителем:

Индуктивность связующей катушки:

Коэффициент включения:

где – номинальное значение характеристического сопротивления фильтра (обычно 2 кОм)

где – коэффициенты связи трансформаторов.

Рис. 11 Схема включения транзистора в каскаде ФСС

Рассчитаем коэффициент устойчивого усиления транзистора:

Рассчитаем коэффициент усиления каскада:

где определяем по таблице 6.6 [1].

Т.к. , входной каскад можно считать устойчивым

Коэффициент шума первого каскада УПЧ в режиме согласования:

где

Расчет каскада основного усиления

В предварительном расчете определили число каскадов .

Увеличим полосу пропускания в 4 раза:

Максимальный коэффициент устойчивого усиления:

Вычислим параметр , задавшись:

Для по таблице 6.1 [1] находими определяем необходимое затухание контуров:

Зададимся коэффициентом включения контура в коллекторную цепь , значением собственного затухания контураи рассчитаем критические значения

Сравнивая значения, получаем случай при котором . При этом:

Эквивалентная емкость контура:

Коэффициент усиления каскада рассчитывается по формуле:

, поэтому нужно использовать пассивный способ повышения устойчивости, заключающийся в уменьшении резонансного коэффициента усиления до устойчивого, т.е.. При этом коэффициент включения контура в цепь:

Коэффициент ,т.е. не меняется. Для обеспечения заданной полосы пропускания к контуру необходимо подключить шунтирующее сопротивление с проводимостью:

Параметры контура:

Расчет работы каскада по постоянному току аналогичен входному каскаду.

Расчет оконечного каскада

Оконечный каскад является последним усилительным каскадом УПЧ, поэтому должен быть рассчитан на усиление сигналов сравнительно большого уровня без искажений.

Расчет аналогичен каскадам основного усиления, с той разницей, что на выходе стоит диодный детектор, поэтому используем в расчётах вместо его параметры.

Оконечный каскад в УПЧ с ФСС не должен влиять на АЧХ всего приемника, поэтому его проектируют слабоизбирательным с полосой пропускания в несколько раз большей полосы пропускания приемника.

Рис. 12 Принципиальная схема оконечного каскада УПЧ

Необходимое затухание контура

Параметр , определяющий стабильность формы АЧХ:

Критические значения затухания контура

Имеем , тогда:

Эквивалентная емкость контура:

В коллекторный контур включается шунтирующий резистор с проводимостью:

Коэффициент усиления оконечного каскада:

Условие устойчивости (не выполнено. Пересчитываем:

Параметры контура:

Общий коэффициент усиления УПЧ: