Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


На тему: «Проектирование приёмника профессиональной радиостанции с однополосной модуляцией». 3 страница




Для определения параметра нелинейности необходимо рассчитать g210*R, где g210 значение проводимости прямой передачи(крутизны) в исходной рабочей точке, R – суммарное сопротивление в цепи эмиттера или истока транзистора, обуславливающее отрицательную обратную связь по переменному току.

Параметры α, rб’, rи’ берутся из справочных данных на транзистор. При их отсутствии принимаются средние значения α=0.97, rб’ = rи’ = 50 Ом.

Значение g210 для биполярного транзистора принимается равным g210 = 30* I0, где I0 – постоянная составляющая тока транзистора в исходном режиме.

 

4блок. Пересчёт параметров транзистора при изменении режима или введении резистора обратной связи.

При изменении режима по постоянному току в первом приближении можно считать, что изменяется только проводимость прямой передачи. Её новое значение определяется пропорциональным пересчётом:

для БТ: g210 = g210нач*(I0/I0нач), где g210нач – значение параметра в начальном режиме (при I0нач).

 

При введении резистора обратной связи заметно изменяются также входная и выходная проводимости. Новые значения параметров АП1:

= g21 = g210/F, gвх = g110/F, gвых = g220/F, где F = 1 + g210*R – глубина ООС, индекс «0» имеют параметры при отсутствии обратной связи.

Коррекцию параметров АП1 рекомендуется начать с введения резистора в эмиттерную цепь. Если при этом становится меньше 3…5 мСм, следует изменить режим по постоянному току.

Рассчитываем новое значение gгопт = (3…10)gвх и повторяем расчёт входного устройства.

 

5блок. Расчёт напряжения шума АП1.

При rэ < r’б используем справочные данные Kшмин и gгопт и определяем KшАП1 в реальной схеме:

, где gг – эквивалентная проводимость генератора, известная из расчёта входного устройства.

 

Рассчитываем квадрат суммарного напряжения шума на входе АП1, создаваемого транзистором и проводимостью gг:

, где k = 1.38*10-23 Дж/К, T0 = 293 К, - полоса пропускания тракта ПЧ приёмника.

Рассчитываем получившееся значение Uшвх1 = .

 

3.3. Расчёт

Использовав при проектировании метод последовательного приближения и проведя несколько циклов расчётов получаем, что условия требования ТЗ по двухсигнальной избирательности и шумам АП1 будут выполнены при использовании транзистора КТ339, в эмиттерную цепь которого включён резистор ООС rэ = 6 Ом. Параметры транзистора КТ339 без учёта влияния rэ были приведены в пункте 1.8. Следовательно необходимо пересчитать параметры АП1 с учётом rэ.

 

4блок. Пересчёт параметров транзистора:

R = rэ + r’б *(1 – α) = 6 + 30*(1 – 0.97) = 6.9 Ом,

g210 = 30*I0 = 30*2*10-3 = 0.06 См,

g210*R = 6.9*0.06 = 0.414,

F = 1 + g210*R = 1 + 0.414 = 1.414,

= g210/F = 0.06 /1.414 = 0.042 См,

gвх = g110/F = 0.7*10-3/1.414 = 0.495 мСм,

gгопт = (3…10)*g11 = 10*0.7*10-3 = 4.95 мСм,

gвых = g220/F = 12*10-6/1.414 = 8.487 мкСм.

 

Пересчитанные параметры транзистора были использованы при расчёте входного устройства. Режим работы транзистора по постоянному току был изменён(I0 = 2 мА) для уменьшения глубины ООС и уменьшения напряжения шума транзистора.

 

2блок. Рассчитанные параметры входного устройства:

Результаты расчёта:

fмакс = 29.12 МГц,

K0вх = 0.735,

Qвх = 150,

= 194.1 кГц.

 

3блок. Рассчитываем Kим2,1 на fмакс.

 

fп1 = f0макс + 200*103 = 29.12*106 + 0.2*106 = 29.32 МГц,

fп2 = f0макс + 400*103 = 29.12*106 + 0.4*106 = 29.52 МГц,

UАп1 = 20 мВ,

UАп2 = 30 мВ.

Стандартный испытательный сигнал Uст = 1 мВ.

 

1/В2.

На fмакс определяем напряжение сигнала и помех на входе АП1:

Uсвх = Uст*K0вх = 0.001*0.735 = 0.808 мВ,

Uп1вх = UАп1*K0вх* = 20*10-3*0.735*0.438 = 6.432 мВ,

Uп2вх = UАп2*K0вх* = 30*10-3*0.735*0.237 = 5.23 мВ,

0.2417%.

 

5блок. Расчёт Uшвх1:

 

Uшвх1 = В,

Uшвх1 = < = В.

 

 

4. Расчет УРЧ и общих характеристик преселектора

4.1. 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. 4. Схема УРЧ на биполярном транзисторе.

Сигнал поступает на базу транзистора от контура входного устройства с коэффициентом включения . Проводимость, которую транзистор «видит» со стороны источника сигнала, – . 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 , , , , . Эквивалентные параметры и связи колебательного контура с внешними цепями и 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 , если он будет использоваться):

- модуль проводимости прямой передачи;

- проходная емкость транзистора;

- вещественная составляющая входной проводимости;

- составляющая выходной проводимости;

- входная емкость;

- выходная емкость;

- возможное отклонение от заданного значения;

возможное отклонение от заданного значения;

- значение постоянной составляющей тока транзистора.

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 , , 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).

 

4.2. 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 на верхней частоте диапазона имеет наибольшее значение. Влияние внешних цепей на параметры колебательного контура будет наибольшим также на верхней частоте, поэтому коэффициенты включения (трансформации) и выбирают, исходя из допустимого влияния внешних цепей на параметры колебательного контура, на максимальной частоте. В пределах рассчитываемого диапазона и от частоты не зависят.

Исходные данные:

;

;

;

;

.

Рассчитываем значение :

- из условия допустимого расширения полосы пропускания Значение D

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 :

.

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 многослойной намотке.

,

Так как значение мкГн принимаем мкГн и рассчитываем .

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

- резонансная проводимость колебательного контура:

.

- резонансная проводимость эквивалентного контура:

,

при :

при :

при :

- эквивалентная добротность контура:

,

при :

.

при :

.

при :

.

- полоса пропускания каскада:

,

при :

.

при :

.

при :

.

- резонансный коэффициент усиления:

.

при :

.

при :

.

при :

.

Результаты расчета сведены в таблицу:

26.02   159.1 152.713 170.4 7.11
27.52 127.6 151.7 151.383 181.8 7.457
29.12 120.6 144.7   194.1 7.817

 

Рассчитываем получающееся в результате значение чувствительности приемника при заданном в ТЗ отношении сигнал/шум на выходе. Рассчитываем квадрат напряжения шума, создаваемого преобразователем частоты на его входе:

, где

, ,

- коэффициент шума,

мСм- эквивалентная проводимость генератора.

 

Подставляя все известные данные, получим:

Рассчитываем значение - квадрат напряжения шума АП1, подведенного к входу приемника:

 

Суммарное напряжение шума на входе АП1:

.

Рассчитываем наихудшее в диапазоне (номинальное) значение чувствительности приемника, которое удалось получить в ходе расчётов:

, где

- наименьший в диапазоне коэффициент передачи входного устройства.

 

4.3. Расчет элементов цепей питания

Исходной величиной для расчета является значение постоянной составляющей тока. Можно считать Напряжение между коллектором и эмиттером - справочное данное, оно слабо влияет на параметры транзистора. Напряжение между базой и эмиттером можно принять равным 0.6 В (для маломощных транзисторов). - сопротивление резистора, оптимальное с точки зрения температурной стабильности. По таблице номинальных значений выбираем сопротивление резистора , включенного в схему, и рассчитываем:

;

.

Задаемся значением тока делителя , : . Рассчитываем напряжение между базой и корпусом:

и значения сопротивлений:

;

.

Подбираем по таблице номинальных значений ближайшие к рассчитанным:

.

Определяем вещественную составляющую входной проводимости каскада УРЧ с учетом сопротивлений делителя:

;/

.

Во избежание излишней отрицательной обратной связи по переменному току выбираем значение емкости , параллельной , из условия:

,

где - значение минимальной частоты сигнала, на которую рассчитан УРЧ приемника.

.

Емкость разделительного конденсатора выбираем из условия:

,

.

Емкость блокировочного конденсатора в цепи питания выбирают не менее 100нФ при усилении сигналов диапазона КВ.

С целью унификации элементов берем .

 

4.4. Расчёт характеристик избирательности преселектора

На крайних частотах диапазона и рассчитываем и строим графики характеристик избирательности преселектора в математическом пакете Mathcad:

,

где и , соответственно, характеристики избирательности входного устройства и УРЧ, рассчитываемые следующим образом:

, , ;

, , .

 

 

 


 

 

 

 

 


 

 

На и рассчитываем ослабление в ВхУ, УРЧ и преселекторе в целом помехи с частотой зеркального канала, с промежуточной частотой и с частотой соседнего канала:

- При определении : .

- при :

.

.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-09-06; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 823 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Студент может не знать в двух случаях: не знал, или забыл. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2869 - | 2428 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.