2. Расчёт термокомпенсации контура гетеродина.

1. Расчёт автогенератора на транзисторах имс к174пс1

При построении преобразователя частоты с совмещенным гетеродином контур гетеродина к транзисторам ИМС может быть подключен в соответствии со схемой, приведенной на рисунке ниже. Задача расчета - определение коэффициентов включения p_Э и p_Б, индуктивностей катушек связи L_Э и L_Б, обеспечивающих режим автогенерации.

Рис.7.3-Простой контур гетеродина

У транзисторов ИМС значение эмиттерного тока при отсутствии генерации ориентировочно I_Э = 0.5 мА. Выбираем амплитуду первой гармоники эмиттерного тока транзисторов гетеродина, исходя из условия:

𝐼_{𝑚1 э} = 1,7𝐼_э = 0,85 мА.

Выбираем амплитуду напряжения на контуре гетеродина из условия уменьшения наводок на другие каскады приемника и паразитного излучения:

𝑈_{𝑚 кг} = 1,7 В.

Задаемся значением конструктивной добротности Q_КГ = 80 контура гетеродина и рассчитываем резонансное сопротивление контура гетеродина на минимальной частоте:

𝑅_ое = 𝜔_{г мин} × 𝐿_кг × 𝑄_кг = 2𝜋 × 5.606 × 10⁶ × 1.01 × 10⁻⁶ × 80 = 2.85 кОм. Определяем коэффициент включения контура гетеродина в цепь эмиттеров транзисторов ИМС с учетом шунтирующего действия резисторов,

R4=3,3 кОм и R6=1,4 кОм:

_{𝑅 =} ⁽𝐼_{𝑚1 э}×𝑅₄−0,28⁾×𝑅_{4 =} (0,85×10⁻³×3,3×10³−0,28)×3,3×10³ _{= 4,9 кОм,}

^𝑈𝑚 кг

𝑅 − √𝑅² − 2 × 𝑅

× ⁽𝑅

+ 𝑅

1,7

_𝑈

_{) × (} 0.04 ₊ 𝑅_{4 )}

р_э =

6 4 6

𝑅₄ + 𝑅₆

2

𝑚 кг

^𝑅ое

4,9 × 10³ − ^√(4,9 × 10³)² − 2 × 1,4 × 10³ × (3,3 × 10³ + 1,4 × 10³) × (^0,04 + ^{3,3 × 10}3 )

=

= 0.42.

3,3 × 10³ + 1,4 × 10³

1,7²

2.85 × 10³

Рассчитываем коэффициент включения контура между базами транзисторов из условия обеспечения устойчивой работы генератора:

0,28

𝑈

𝑝_б = 𝑝_э +

𝑚 кг

= 0.42 +

0,28

= 0.58.

1,7

Определяем индуктивности катушек связи (k = 0.3):

_𝐿э

𝐿_кг × 𝑝²

э

=

𝑘

1.01 × 10⁻⁶ × ⁽0.42⁾²

=

0,3

= 0.6 × 10⁻⁶ Гн,

_𝐿б

𝐿_кг × 𝑝²

б

=

𝑘

1.01 × 10⁻⁶ × 0,58²

=

0,3

= 1.13 мкГн.

8. Расчёт детекторов радиосигналов

1. Расчёт детектора ам-сигнала

Исходными данными для расчёта детекторов являются:

• Значение промежуточной частоты 𝑓_пч = 0.465МГц;

• Нижняя и верхняя частоты модуляции 𝐹_н = 100 Гц, 𝐹_в = 4500 Гц;

• Допустимые амплитудные искажения на нижних и верхних частотах

модуляции М_н = М_в = 1,1;

• Входное сопротивление 𝑅_{вх УЗЧ} = 30 кОм;

• Ёмкость микросхемы 𝐶_{вх УЗЧ} = 20 пФ.

Типовая структура ИМС, выполняющих функции ЧД включает в себя несколько каскадов усилителя-ограничителя, аналоговый перемножитель и каскад УЗЧ. На рисунке ниже приведена нумерация выводов ИМС К173УР3.

Рис.8.1-Принципиальная схема диодного АД

Для расчета АМ детектора дополнительными исходными данными будут:

• нормальное и максимальное значения коэффициента модуляции m_Н=0.3 и m_МАКС=0.9;

• значения прямого и обратного сопротивления выбранного диода

𝑟_ПР =

^𝑈ПР

^𝐼ПР

= 15 кОм

Расчет детектора проводим для режима сильных сигналов.

Выбираем сопротивление нагрузки детектора для постоянного тока R_ПТ=15кОм.

Далее рассчитываем значения R₂,R_1:

^{𝑅 = 𝑅ПТ(1−𝑚МАКС) [1 +} √ ^{4𝑅ВХУЗЧ ]=7.5кОм}

² 2 (1−𝑚_МАКС)𝑅_ПТ

𝑅₁ = 𝑅_ПТ − 𝑅₂=7.5кОм

Рассчитываем сопротивление нагрузки детектора для переменного тока с частотой модуляции

^RHΩ=

^{R1+R2RВХ УЗЧ}=13.5 кОм

^R2^RВХ УЗЧ

Определяем входное сопротивление детектора

^𝑅ПТ

^𝑅ВХ Д ⁼

² + 3 ^𝑅ПТ

^𝑟ОБР

= 7.1кОм

Выбираем емкость нагрузки детектора из двух условий:

• B

  допустимых линейных искажений на максимальной частоте модуляции

C_Н ≤

^√M² −1 2πF_BR_HΩ

=1.2нФ

• МАКС

  Малых нелинейных искажений, обусловленных избыточной постоянной времени нагрузки детектора

√1 − 𝑚²

𝐶_Н ≤ _𝑚

МАКС

𝜋𝐹_𝐵

^𝑅ПТ

= 2.54нФ

Из двух значений выбираем меньшее и подбираем стандартные конденсаторы с емкостями:

_𝐶1

= ^𝐶𝐻 =0.6нФ

2

𝐶₂ = 𝐶_𝐻 − 𝐶₁ − 𝐶_{ВХ УЗЧ}=(1.2-0.6) × 10⁻⁹ − 20 × 10⁻¹² = 580 пФ

Определяем емкость разделительного конденсаторы, исходя из допустимых искажений в области нижних частот модуляции

^𝐶𝑝≥

1

= 92.6 нГн

в

2𝜋𝐹_𝐻(𝑅₂ + 𝑅_{ВХ УЗЧ})√𝑀² − 1

Определяем коэффициент фильтрации напряжения промежуточной частоты элементами схемы детектора:

• фильтром, образованным R_{ВХ Д} ,C₁

Ф

К^′ = 2πf_ПЧС₁R_{ВХ Д}=12.44

• фильтром, образованным R₁ ,C₂

Ф

К^′′ = 2πf_ПЧ⁽C₂ + C_{ВХ УЗЧ}⁾R₁ = 13.15

• общий коэффициент фильтрации

К_Ф = К^′ К^′′ = 163.6

Ф Ф

Рассчитываем угол отсечки тока диода

3

^{θ =} √

и коэффициент передачи детектора

^3πrПР=0.086 ^RПТ

^КДΩ

= ^sinθ =0.854

_πrПР

θ+

^RНΩ

Оцениваем напряжение на входе УЗЧ на средних частотах модуляции

^UВХ УЗЧ

₌ ^UВХ Д^mН^КДΩ^(RHΩ^−R1⁾_=0.28В

^RHΩ

Рассчитываем требуемый коэффициент усиления УЗЧ

^КУЗЧ

≥ 4 ^{UВЫХ НОМ} = 6.43,

^UВХ УЗЧ

_где U_{ВЫХ НОМ}-номинальное напряжение звуковой частоты на динамической головке имеющей сопротивление R_ДГ

U_{ВЫХ НОМ} = _√P_НОМR_ДГ=0.45В.