Расчет резонансного усилителя пч.

Последний каскад в УПЧ с ФСИ представляет собой одноконтурный резонансный усилитель. Схема такого усилителя приведена на рис 9. Для расчета резонансного усилителя воспользуемся методикой, изложенной в [1].

Рис 10 – Резонансный усилитель

Для дальнейшего расчета необходимо определить максимальный устойчивый коэффициент усиления каскада [1, c272]:

(54)

Найдем минимально допустимое с точки зрения стабильности формы частотной характеристики отношение эквивалентной емкости контура каскада к емкости, вносимой в контур транзистором [1, с273]:

, (55)

где - относительное изменение входной и выходной емкостей транзистора (обычно );

параметр для резонансных усилителей с настроенными одноконтурными каскадами обычно равен .

полосу пропускания каскада обычно берут равной (3…5)П, где П – полоса пропускания приемника. Положим, что и , тогда

Определим эквивалентное затухание контура, обеспечивающее заданную полосу пропускания [1]:

, (56)

где - функция, зависящая от числа контуров . При она равна [1].

Тогда

Рассчитаем критические значения эквивалентного затухания контура:

(57)

где - собственное затухание катушки контура; - входная емкость детектора; - входная проводимость детектора, так как каскад нагружен на детектор.

Для полученных значений выполняется неравенство , то от каскада не получить максимального усиления. Чтобы получить максимального усиления потребуется много меньшая эквивалентная емкость контура, которая не допустима с точки зрения стабильности формы частотной характеристики. В этом случае для получения максимально возможного усиления эквивалентную емкость контура нужно принять равной минимально допустимой

(58)

где - коэффициент включения контура в цепь следующего каскада.

Коэффициент включения в цепь след ующего каскада равен

(59)

Получим эквивалентную емкость

Рассчитаем коэффициент усиления одноконтурного каскада на частоте настройки контура:

(60)

Получили , каскад устойчив.

Индуктивность катушки полагаем равной уже рассчитанной (32) и равной L = 2.6мкГн

Определим емкость конденсатора в контуре:

(61)

(КМ5Б М47 15пФ, 5%)

Найдем индуктивность катушки связи:

(62)

где - коэффициент связи (обычно равен 0,7…0,9).

Cсопротивления цепи питания каскада , и емкости , полагать равными аналогичным в расчете АУПЧ.

Сопротивление :

(С1-4 имп. 0.25 Вт, 5% 1.5 кОм)

Сопротивление ( ):

(С1-4 имп. 0.25 Вт, 5% 27 кОм)

Сопротивление ( ):

(С1-4 имп. 0.25 Вт, 5% 5.6 кОм)

Емкость в цепи эммитера: (48)

(К10-17А Н90 0.047мкФ)

Сопротивление резистора развязывающего фильтра на практике берут в диапазоне [2]. Выберем , тогда емкость конденсатора развязывающего фильтра равна

(63)

(К10-17А , 2.2 пФ, 5%)

Определим необходимое число апериодических каскадов по формуле:

, (64)

Коэффициент усиления последнего апериодического каскада

Рассчитаем коэффициент усиления одного апериодического каскада

где - коэффициент усиления УПЧ;

- коэффициент усиления преобразователя частоты с ФСИ;

- коэффициент усиления оконечного каскада УПЧ (каскодного усилителя);

- коэффициент усиления последнего апериодического каскада;

- коэффициент усиления одного апериодического каскада;

Тогда

Округлив полученное значение до ближайшего целого, получим . Поэтому, в УПЧ будет всего один апериодический каскад.