11. Расчет элементов колебательного контура преселектора диапазонов длинных, средних и коротких волн

В радиоприемных устройствах умеренно высоких частот в преселекторах с переключением частотных поддиапазонов находят применение две разновидности схем колебательных контуров (рисунок 11.1 и 11.2). На этих рисунках слева приведены схемы контуров преселекторов, справа – схемы контуров гетеродинов. Контуры по схеме рисунка 11.1 используются на нерастянутых поддиапазонах (например, ДВ и СВ), т.е. с коэффициентом перекрытия по частоте . Контуры по схеме рисунка 11.2 используются на растянутых и полурастянутых поддиапазонах (например, КВ), т.е. с коэффициентом частотного перекрытия . В этих контурах элемент настройки , конденсатор переменной емкости или варикап (варикапная матрица), один и тот же для всех поддиапазонов. Он выбирается так, чтобы перекрывать самый протяженный по частоте поддиапазон приемника. При переключении поддиапазонов изменяются индуктивность контура и добавочные конденсаторы.

Добавочные конденсаторы ограничивают пределы изменения настроечной емкости , для обеспечения заданного перекрытия соответствующего частотного поддиапазона. Для каждого поддиапазона они разные, также как и индуктивности.

Рисунок 11.1- Схемы контуров преселектора нерастянутого поддиапазона

( ,5) и гетеродина

Рисунок 11.2.- Схемы контуров преселектора растянутого поддиапазона

( ,5) и гетеродина

11.1. Методика расчета элементов контура преселектора нерастянутого поддиапазона

Контур преселектора выполняется по схеме рисунка 11.1 (левая часть).

11.1.1. Определяется коэффициент перекрытия самого протяженного по частоте поддиапазона приемника с учетом (2…3)% запаса:

, (11.1)

где , , где и - верхняя и нижняя границы самого протяженного частотного поддиапазона приемника.

11.1.2. Выбирается элемент настройки контура (настроечная емкость ) из условия:

. (11.2)

Проверяется возможность применения выбранного элемента настройки контура для самого протяженного по частоте поддиапазона по формуле (11.4).

11.1.3. Определяется коэффициент перекрытия рассчитываемого поддиапазона

, (11.3)

где , , где и - верхняя и нижняя границы частоты рассчитываемого поддиапазона.

11.1.4. Рассчитывается добавочная емкость , параллельная элементу настройки :

. (11.4)

Эта емкость складывается из емкости подстроечного конденсатора и емкости схемы состоящей из емкости монтажа , распределенной емкости катушки индуктивности и пересчитанной к контуру емкости входа активного элемента :

, (11.5)

где .

При предварительных расчетах можно задать равной:

пФ - в поддиапазонах длинных волн (НЧ);

пФ - в поддиапазонах средних волн (СЧ);

пФ - в поддиапазонах коротких волн (ВЧ);

пФ - в поддиапазонах ультракоротких волн (ОВЧ).

Ошибка в определении устраняется подстроечным

конденсатором .

11.1.5. Определяется среднее значение емкости подстроечного конденсатора по формуле:

. (11.6)

Для обеспечения подстройки контуров должно выполняться условие:

. (11.7)

Если из (11.4) и (11.6) получается меньше значения по (11.7), то это означает, что элемент настройки выбран неудачно. Надо взять с большими пределами изменения.

Если значение получается больше практически реализуемой величины (25…35) пФ, то параллельно подстроечному конденсатору включают конденсатор постоянной емкости (до 100…200 пФ). Если по формуле (11.4) окажется больше 300 пФ, то это означает, что контур преселектора надо выполнять по схеме рисунка 11.2.

11.1.6. Определяется индуктивность контурной катушки преселектора

. (11.8)

Здесь - в пФ, - в мГц, тогда будет в мкГн.

Если по расчету мкГн, то контур преселектора выполняется по схеме рисунка 11.2.

Пример расчета элементов контура преселектора нерастянутого поддиапазона

Исходные данные

Рассчитываемый поддиапазон частот кГц

Самый протяженный по частоте поддиапазон приемника кГц.

Расчет

1. Определяется коэффициент перекрытия самого протяженного поддиапазона

.

2. Выбирается элемент настройки контура из условия (11.2). Рассмотрим возможности применения настроечной емкости с пределами изменения пФ для самого протяженного поддиапазона. Для этого по формуле (11.4) определяется емкость, параллельная элементу настройки

пФ.

Как видим, соизмерима с емкостью схемы пФ для данного поддиапазона. Поэтому применение подстроечного конденсатора невозможно, кроме того, если реально емкость схемы окажется равной 20 пФ, то коэффициент перекрытия поддиапазона будет меньше требуемого даже без запаса на перекрытие. Действительно, в этом случае коэффициент поддиапазона

.

Отсюда следует, что элемент настройки с пределами изменения пФ выбран неудачно. Рассмотрим возможности применения настроечной емкости с пределами изменения пФ. Для этого определяется

пФ.

Здесь возможно применение подстроечного конденсатора со средним значением емкости

пФ.

Следовательно, элемент настройки с пределами пФ можно использовать на всех поддиапазонах приемника.

3. Определяется коэффициент перекрытия рассчитываемого поддиапазона

.

4. Рассчитывается добавочная емкость для рассчитываемого поддиапазона

пФ.

5. Определяется среднее значение емкости подстроечного конденсатора

пФ.

По ГОСТу выбирается подстроечный конденсатор с пределами изменения пФ.

6. Рассчитывается индуктивность контурной катушки преселектора

мкГн = 2,64 мГн.