3. Расчет урч и общих характеристик преселектора.

3.1. Резонансные усилители.

Резонансными называют усилители, осуществляющие усиление высокочастотных модулированных колебаний в заданной полосе частот. В состав усилительного каскада входят: усилительный прибор; избирательная цепь, предназначенная для выделения области частот, где содержится основная часть спектра полезного сигнала; цепи связи.

Согласование усилительного прибора с избирательной цепью и этой цепи с нагрузкой осуществляется с помощью реактивных элементов с тем, чтобы не ухудшать усилительные и избирательные свойства каскада. В качестве усилительного прибора используются: транзистор, электронная лампа, туннельный диод, интегральные схемы и др.

3.2. Порядок расчета.

Каскады УРЧ выполняют, как правило, на дискретных транзисторах. В УРЧ находят применение как биполярные (БТ), так и полевые (ПТ) транзисторы. Будем использовать схему на биполярном транзисторе, транзистор включен по схеме с общим эмиттером:

Рис.5 Схема УРЧ на биполярном транзисторе

Сигнал поступает на базу транзистора от контура входного устройства с коэффициентом включения р₁.. Проводимость, которую транзистор “видит” со стороны источника сигнала, – g_Г. Эти параметры известны из расчёта входного устройства. Колебательный контур в нагрузке транзистора выполнен по схеме колебательного контура входного устройства, перестраивается в том же диапазоне частот и имеет те же параметры L_К, Q_К, C_{К МИН}, С_{К МАКС}, g_К. Эквивалентные параметры и связи колебательного контура с внешними цепями р₂ и р_{1 СЛ} будут определены при расчёте.

Исходными данными для расчёта являются также параметры транзистора в режиме, выбранном ранее при расчёте структурной схемы с учётом требований многосигнальной избирательности (с учётом сопротивления резистора r_Э, если он будет использоваться) :

Следующим каскадом является преобразователь частоты. Для расчёта УРЧ необходимы его параметры (параметры ИМС преобразователя частоты К174ПС1)

- вещественная составляющая входной проводимости;

- входная емкость;

- возможное отклонение от заданного значения;

- коэффициент шума.

В качестве g_{ВХ СЛ}, С_{ВХ СЛ}, К_{Ш ПР} принимаем соответствующие параметры ИМС преобразователя частоты .

Расчёт УРЧ состоит из расчёта характеристик каскада для усиливаемого сигнала (по переменному току) и расчёта элементов цепей питания (по постоянному току).

3.3. 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_{1 СЛ} выбирают, исходя из допустимого влияния внешних цепей на параметры колебательного контура, на максимальной частоте.

В пределах рассчитываемого диапазона p₂ и p_{1 СЛ} от частоты не зависят.

Исходные данные:

Рассчитываем значение p₂:

 из условия допустимого расширения полосы пропусканияЗначениеD

выбираем равным 1.2: ,

- из условия допустимого влияния внутренней обратной связи на устойчивость работы УРЧ:

,

- из условия расстройки контура не более чем на половину полосы пропускания за счет подключения к нему :

v.

Из трех полученных значений выбираем меньшее , которое используем при дальнейших расчетах:.

Рассчитываем значение

- из условия допустимого расширения полосы пропускания:

,

- из условия допустимой расстройки контура:

.

Из двух значений выбираем меньшее , которое используем при дальнейших расчетах:.

Рассчитываем значения индуктивностей катушек связи:

где - коэффициент магнитной связи между катушками.при однослойной намотке.

, по Е24 мкГн

по Е24 0,068мкГн

Рассчитываем параметры УРЧ на крайних и одной из средних частот диапазона, т.е. Расчету подлежат:

• резонансная проводимость колебательного контура:

• резонансная проводимость эквивалентного контура:

• эквивалентная добротность контура:

• полоса пропускания каскада:

• резонансный коэффициент усиления:

Результаты расчета сводим в таблицу:

f, МГц	мкСм	мкСм		кГц
7.696	27.87	33.09	126.32	60.92	8.57	11.43
4.862	44	49.22	134.42	36.17	5.76	7.68
3.072	69	74.22	141.09	21.77	3.82	5.09

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

Рассчитываем квадрат напряжения шума, создаваемого преобразователем частоты на его входе:

где:- справочное данное, а эквивалентная проводимость генератораопределяется по следующей формуле:

Подставляя все известные данные, получим:

Рассчитываем значение - квадрат напряжения шума АП1, приведенного ко входу приемника:

.

определяется по следующей формуле:

Тогда:

Суммарное напряжение шума на входе АП1:

Далее рассчитываем наихудшее в диапазоне (номинальное) значение чувствительности приемника:

где - наименьший в диапазоне коэффициент передачи входного устройства, значение.