1. Теоретическая часть

На рисунке 1 показана структурная схема построения аппаратуры по ОБП, в которой присутствует, как узел, УПЧ. Рассмотрим рисунок 1, чтобы понять его назначение.

Рисунок 1. Структурная схема

За модулятором включается фильтр промежуточной частоты(ФПЧ), выделяющий одну из боковых полос и эффективно подавляющий вторую боковую полосу. Несущая подавляется в модуляторе, который для это цели выполняется по схеме кольцевого преобразователя частоты. При незначительной разбалансировке модулятора, которая практически всегда имеет место, на его входе будет присутствовать остаток несущей, которая подавляется, частично, ФПЧ. Для этого и существует УПЧ, чтобы выделенную боковую полосу после ФПЧ усилить и подать на 2 модулятор, который также собран по кольцевой схеме.

.

2. Практическая часть

На рисунке 1 представленная принципиальная схема УПЧ.

Рисунок 1. Принципиальная схема УПЧ

1. Порядок расчета.

1. Определяется коэффициент шунтирования контура входным сопротивлением следующего каскада и выходным сопротивлением транзистора, допустимым из условий устойчивости и обеспечения заданной эквивалентной добротности контура:

ψ≥1-, (1)

где К_у- максимальный устойчивый коэффициент усиления;

S – крутизна характеристики транзистора на f_пр, мА/В;

R_вх2-входное сопротивление следующего каскада на f_пр, кОм;

R₂₂-выходное сопротивление следующего каскада на f_пр, кОм;

2. Определяются необходимые конструктивные и эквивалентные затухания контура:

δ_к= ; (2)

δ_э=. (3)

3. Определяется характеристическое сопротивление контура, принимая коэффициент включения в цепь коллектора m₁=1 (полное включение):

ρ= (4)

4. Эквивалентная емкость контура

С_э≥, пФ (5)

где f_пр – в МГц; ρ- в кОм.

5. Определяется коэффициент включения контура со стороны последующего каскада

m₂=. (6)

6. Определяется общая величина емкости делителя

C_д = С_э-m²₁C₂₂. (7)

где С₂₂-выходная емкость транзистора.

7. Величины емкостей делителя:

С₂≥ - C₁₁; (8)

С_1≥; (9)

где С₂₂-входная емкость транзистора.

8. Эквивалентная емкость контура определяется по следующей формуле:

=С₂₂m₁²+, (10)

9. Определяется индуктивность контура:

L=, (11)

где f_пр- в МГц; - в пФ

10. Характеристическое сопротивление контура после выбора емкостей:

ρ`=, кОм, (12)

где f_пр- в МГц; - в пФ

11. Резонансный коэффициент усиления:

К₀=Sp` m₂ m₁, (13)

где S в мА/В; ρ`- в кОм.

12. Определяется величина емкости развязывающего фильтра, задавшись его сопротивлением R_ф=(0,2÷1) кОм:

С_ф≥, тыс. пФ (14)

где f_пр- в МГц; - в кОм

Теперь, зная порядок расчета, можно приступить к самим расчетам схемы.

Исходные данные указаны в техническом задании.

1. Расчетная часть

1. Определяется коэффициент шунтирования контура входным сопротивлением следующего каскада и выходным сопротивлением транзистора, допустимым из условий устойчивости и обеспечения заданной эквивалентной добротности контура:

ψ≥1-,=,=0,857

2. Определяются необходимые конструктивные и эквивалентные затухания контура:

δ_к= ==0,0204

δ_э===0,0238

3. Определяется характеристическое сопротивление контура, принимая коэффициент включения в цепь коллектора m₁=1 (полное включение):

ρ==*45*(0,0238-0,0204)=77 [Ом]

4. Эквивалентная емкость контура

С_э≥==4550 пФ.

5. Определяется коэффициент включения контура со стороны последующего каскада

m₂=.

6. Определяется общая величина емкости делителя

C_д = С_э-m²₁C₂₂=4550-20=4530

7. Величины емкостей делителя:

С₂≥ - C₁₁==24000 пФ.

Принимаем С₂=0,025 мкФ типа ПО.

С_1≥==5550 пФ.

Принимаем С₁=5600 пФ типа ПМ-1.

8. Эквивалентная емкость контура определяется по следующей формуле:

=С₂₂m₁²+=20+=4560 пФ_.

Так как С_э=4560 пФ>С_э=4550 пФ, следовательно, расчет произведен правильно.

9. Определяется индуктивность контура:

L===25,7 мкГн.

10. Характеристическое сопротивление контура после выбора емкостей:

ρ`= кОм,

11. Резонансный коэффициент усиления:

К₀=Sp` m₂ m₁=24*0,075*42*0,188*1=12,3

К₀=12,3>К_тр=12 и К₀=12,3<К_у=14,4, следовательно, расчет произведен верно.

12. Определяется величина емкости развязывающего фильтра, задавшись его сопротивлением R_ф=(0,2÷1) кОм:

С_ф≥=6,35*10³ пФ

Принимаем С_ф=0,01 мкФ типа БМ

13. Определяем сопротивления R₃, R₂, R₁

R₃==1,5 кОм.

Принимает R₃=1,5 кОм типа МЛТ

R₂=(4-1)**1,5=27 кОм.

Принимаем R₂=27 кОм типа МЛТ

R₁==5,4 кОм.

Принимаем R₁=5,6 кОм типа МЛТ

14. Определяем емкости C₃, C_p

C_р≥==5,1 тыс. пФ.

Принимаем Ср=5,6 тыс. пФ. Типа КПМ

C_р≥= C_р≥=54 тыс. пФ.

Принимаем С₃=0,1 мкФ типа БМ

В приложении 1 указаны номиналы элементов.