7. Расчет гетеродина

Расчет гетеродина приемника включает в себя следующее.

Определение структуры контура гетеродина и параметров его элементов, исходя из требуемой точности сопряжения настроек гетеродина и преселектора (п.7.1).

Подбор температурных коэффициентов емкостей дополнительных конденсаторов, включенных в контур гетеродина, для обеспечения температурной стабильности его частоты (п.7.2).

Расчет автогенератора, являющегося источником напряжения гетеродина для преобразователя частоты.

Расчет автогенератора на транзисторах, входящих в ИМС К174ПС1, приведен в п.7.3.

В общем случае автогенератор может быть выполнен на отдельном транзисторе. Его расчет может быть произведен по любой из существующих методик. Один из вариантов расчета, ориентированный на термостабилизацию параметров транзистора [18], приведен в п.7.4.

При выборе связи автогенератора с ИМС преобразователя исходят из подаваемого на выводы 11 и 13 ИМС К174ПС1 напряжения гетеродина. Ориентировочное значение этого напряжения 20...50 мВ.

7.1. Расчет сопряжения настроек гетеродина и преселектора

7.1.1. Задачи расчета

Параметры элементов колебательного контура гетеродина при известных параметрах контура преселектора выбирают из соображений обеспечения сопряжения настроек гетеродина и преселектора с допустимой погрешностью.

Контур гетеродина перестраивается в диапазоне частот от

f_{Г МИН} = f_МИН + f_ПЧ до f_{Г МАКС} = f_МАКС + f_ПЧ ,

где f_МИН и f_МАКС - крайние частоты настройки преселектора с учетом запаса по перекрытию. Контур гетеродина имеет коэффициент перекрытия по частоте

K_ДГ = f_{Г МАКС} / f_{Г МИН} ,

отличающийся от коэффициента перекрытия по частоте контура преселектора

K_Д = f_МАКС / f_МИН ,

что и вызывает погрешность сопряжения при одноручечной настройке.

Погрешность сопряжения определяется выражением

f_СОПР = f_СОПР / f_{0 ПРЕС} = | f_Г - f_{0 ПРЕС} - f_ПЧ | / f_{0 ПРЕС} ,

где f_{0 ПРЕС} - частота настройки преселектора, изменяющаяся от f_МИН до f_МАКС. Значительная погрешность сопряжения приводит к различию частот настройки преселектора и приемника в целом, в результате чего ухудшается чувствительность и избирательность приемника.

Задача состоит в определении числа и частот точного сопряжения, максимальной в диапазоне частот погрешности сопряжения, структуры и параметров контура гетеродина. При использовании идентичных элементов настройки в преселекторе и гетеродине точное сопряжение можно получить только в одной, двух и трех точках диапазона, как показано на рис.7.1.

7.1.2. Выбор числа точек точного сопряжения

Число точек точного сопряжения определяется значением коэффициента перекрытия по частоте рассчитываемого диапазона K_Д.

При K_Д < 1.1 достаточно одной точки точного сопряжения, частота которой рассчитывается по формуле, приведенной на рис.7.1; при 1.1 < K_Д < 1.7 необходимы две точки, при K_Д > 1.7 - три точки точного сопряжения. Формулы для их расчета также приведены на рис.7.1.

При условии равенства абсолютных погрешностей сопряжения в худших точках диапазона максимальная относительная погрешность сопряжения рассчитывается следующим образом:

- при одной точке точного сопряжения

ч

,

- при двух точках точного сопряжения

ч

,

- при трех точках f_{СОПР МАКС} определяется по номограмме рис.7.2 и зависит от отношения f_ПЧ / f_МАКС. На крайней левой оси отмечают значение коэффициента перекрытия диапазона K_Д, на крайней правой оси - f_ПЧ / f_МАКС, соединяют эти точки прямой линией и в точке ее пересечения со средней осью считывают f_{СОПР МАКС},%.

f

f_Гf_{Г МАКС}

f_Гf_Г

f_{Г ЖЕЛ}

f_{Г ЖЕЛ}f_МАКСf_{Г ЖЕЛ}

f₃

f₂

f_{Г МИН}f₁f_ПРЕСf₂

f_ПРЕС

f_ПРЕСf₁f₁

f_МИН

K_Д < 1.1 1.1 < K_Д < 1.7 K_Д > 1.7

Рис.7.1

Полученные значения f_{СОПР МАКС} не должны превышать допустимых:

f_{СОПР ДОП} = 0.25 F_ПРЕС / f_МАКС ,

гдеF_ПРЕС - полоса пропускания преселектора при f_МАКС (см. п.5.4).