8.3. Расчет детектора ом сигнала

Принципиальная схема детектора ОМ сигнала приведена на рис.8.3. Детектор выполнен на ИМС К174ПС1, осуществляющей перемножение двух колебаний:

- ОМ сигнала, поступающего на входы 7,8 ИМС с выхода УПЧ;

- напряжения восстановленной несущей (f_ПЧ = 500 кГц), генерируе-мого в гетеродинной части ИМС (см. рис.7.10).

В отличие от автогенератора, представленного на рис.7.10, здесь частота генератора несущей стабилизирована кварцевым резонатором ZQ. При этом резонатор выполняет роль эквивалентной индуктивности, параллельно которой подключается внешняя емкость C, образуемая последовательно соединенными емкостями конденсаторов C₂,C₃,C₄:

.

Исходными данными для расчета являются параметры резонатора: L_КВ, r_КВ, C₀, f_ПОСЛ. Краткие сведения о кварцевых резонаторах и параметры некоторых из них приведены в прил.7. Более подробная информация - в [19].

Г

Контур

УПЧ

ZQ

C₂

C₃

C₄

C_Н

C_Р1

C_Р2

DA

R_Н

УЗЧ

R_{ВХ УЗЧ}

С_{ВХ УЗЧ}

U_П

5

7

8

11

13

10

12

2

3

R₂

1,4,6,9,14

C_БЛ

Рис.8.3

Выбираем кварцевый резонатор на требуемую частоту. Желательно выбрать резонатор с большей добротностью

Q_КВ = 2 f_ПОСЛ L_КВ / r_КВ,

так как такие резонаторы обладают и лучшей стабильностью частоты.

Рассчитываем значение динамической емкости кварцевого резонатора

C_КВ = 1 / (2  f_ПОСЛ)² L_КВ

и частоту его параллельного резонанса

.

Убеждаемся, что интервал между f_ПОСЛ и f_ПАР не превышает нескольких десятков герц. Частота генерируемых колебаний (f_Г) должна находиться в этом интервале. Значение f_Г в небольших пределах зависит от внешней емкости C, которую выбирают из следующих соображений. Увеличение C ослабляет влияние нестабильностей емкостей ИМС, зависящих от температуры, питающих напряжений и времени. При этом значение f_Г приближается к f_ПОСЛ. Однако чрезмерное увеличение C приводит к ухудшению условий самовозбуждения автогенератора и росту рассеиваемой в резонаторе мощности.

Выбираем C из условия:

1/(5 _* 2  f_ПОСЛ r_КВ) - C₀ > C > 3C₀ .

Уточняем частоту генерации

.

Убеждаемся, что частота генерации отстоит от f_ПОСЛ не более, чем на четверть интервала f_ПОСЛ-f_ПАР. Если это условие не выполняется или необходимо еще более приблизить f_Г к f_ПОСЛ, то следует увеличить значение C.

Далее определяем коэффициенты включения эквивалентного контура в эмиттерную и базовую цепи ИМС (p_Э и p_Б) и рассчитываем значения емкостей C₂,C₃,C₄ (см.п.7.3).

Выбираем сопротивление нагрузки аналогового перемножителя R_Н = 1...2 кОм. Вычисляем емкость конденсатора С_Н, обеспечивающего ослабление высокочастотных составляющих на выходе детектора, из условия допустимых линейных искажений на максимальной частоте модуляции

,

Выбор значения R₂ и расчет C_Р1, C_Р2 проводим так, как указано в п.8.2. Входная проводимость детектора (g_{ВХ Д} = 1 / R_{ВХ Д}) равна входной проводимости ИМС К174ПС1 (прил.5).

Определяем коэффициент передачи детектора ОМ сигнала

K_Д = y_{21 ПР} / (1/ R_Н + g_ВЫХ) ,

где y_{21 ПР} и g_ВЫХ - параметры ИМС К174ПС1 (прил.5) в схеме с несимметричным включением нагрузки.

Вычисляем напряжение на входе УЗЧ

U_{ВХ УЗЧ} = U_{ВХ Д} K_Д

и определяем требуемый коэффициент усиления УЗЧ (см. п.8.1).