Файл: Курсовой проект радиотракты комплексов радиосвязи и цифрового радиовещания Вариант 08 ст гр. Иктв96 Михайлов И. А.docx

Между катушкой индуктивности контура и варикапами необходимо включить разделительные конденсаторы С35 и С36, ёмкостью в 100 раз большей ёмкости варикапов С_Bmax и необходимых для отделения цепи питания варикапов от катушки индуктивности:
С35 = С36>100С_Bmax = 100* 500 пФ = 50 нФ.

3. Расчёт УРЧ

Номиналы всех элементов колебательного контура УРЧ выбираем такими же, как и для ВЦ, с целью обеспечения точного сопряжения настройки.

Сопротивление развязывающего фильтра равно:

R3=ΔЕ_ф/I_c0,

где ΔЕ_ф – падение напряжения на R3.

Выбираем ΔЕ_с ≈ 0,1Е_п , ΔЕ_ф = 1В.

Пусть ток стока в рабочей точке транзистора I_c0 = 8мА.

Тогда сопротивление R3: R3=ΔЕ_ф/I_c0 = .
Сопротивление резистора в цепи истока определяем по формуле:
R18 =R_и =U_R18/ I_c0 = ,
где U_R18 выбирается равным U_R18 = 0,2Е_п для достижения удовлетворительной температурной стабилизации режима транзистора по постоянному току.

Для того, чтобы ёмкость истокового конденсатора не вносила заметных частотных искажений, её сопротивление даже на самой низшей частоте должно быть меньше сопротивления R18.
=
Для обеспечения нормальной работы развязывающего фильтра сопротивление конденсатора С1 на рабочей частоте должно быть по меньшей мере в 100 раз меньше, чем сопротивление резистора R3
С1>100/(ω_сminR3) ,
Тогда С1= 0,85 нФ.
Нагрузкой для колебательного контура в цепи УРЧ является активное сопротивление двух открытых диодов включённых последовательно. В качестве диодов в смесителе могут быть выбраны диоды 2А108А, которые в открытом состоянии имеют сопротивление 70 Ом. Следовательно, два включённых последовательно открытых диода имеют сопротивление 140 Ом.
R_н = 140 Ом ⇒ G_н = 7,14 мСм
Зададимся ослаблением зеркального канала приёма равным

---

.

Тогда





Определим коэффициенты включения в контур транзистора и нагрузки (m и n соответственно). Исходя из условия получения максимального коэффициента усиления каскада УРЧ:



,



где k – коэффициент связи, зависящий от конструктивного расположения катушек.

Зададимся k = 0,7.


Рассчитаем коэффициент усиления каскада

Для проверки устойчивости каскада УРЧ зададимся коэффициентом устойчивости равным К_у = 0,85.

Если К_u < К_{0 уст} , то каскад будет работать устойчиво.
Коэффициент усиления каскада по мощности равен:


Требуемый коэффициент усиления УРЧ по мощности должен удовлетворять условию:

,

где и - коэффициенты передачи по мощности смесителя и фильтра ФСС соответственно;

Коэффициент передачи по мощности смесителя равен:

---

,

где – коэффициент передачи смесителя (если смеситель выполнен по кольцевой схеме, то ), – входное сопротивление смесителя, определяемое его схемой), – сопротивление нагрузки смесителя, при согласовании с ФСС.

U_г=2В, R_н=R_вхСМ=140 ОмÞ Р_г=U²_г/R_н=4/140=28,6 мВт
Зная, что , зададим .

Тогда =

Необходимо учитывать, что для линейности смесителя к гетеродину также предъявляются следующие требования:

амплитуда напряжения гетеродина U_г = 2В,

сопротивление нагрузки гетеродина R_н = R_вхСМ,

тогда мощность гетеродина равна: Р_г= U²_г/R_н.
4. Выбор ФСC

В качестве ФСС я выбрал пьезокерамический фильтр ФП1П-60.03 со следующими параметрами:

число звеньев – ,

Rвх = 3 кОм,

Rвых = 2 кОм,

средняя частота f₀ = 465 кГц,

полоса пропускания П_ф = 12-14 кГц,

при расстройке от средней частоты ослабление равно:

= 30 дБ,

коэффициент передачи по напряжению на средней частоте:

= -6 дБ (0.251),

номинальная входная проводимость G_вх = 0,835 мСм,

номинальная выходная проводимость G_вых = 0,417 мСм.

Тогда при условии согласования :

---

=
Теперь можно проверить условие:
=

5,6>24,32, следовательно условие НЕ выполняется.
Для согласования входного сопротивления пьезокерамического фильтра с выходным сопротивлением смесителя необходим трансформатор с коэффициентом трансформации, равным:
=
Но, зная, что коэффициент трансформации также равен:
,
где k - коэффициент связи, зависящий от конструктивного расположения катушек, зададимся k = 0,9.
Для того, чтобы трансформатор L14L15 (см. схему Приложение 2) можно было бы считать идеальным, реактивное сопротивление его первичной обмотки на рабочей (промежуточной) частоте должно хотя бы на порядок превышать сопротивление, вносимое в первичную обмотку.

Таким образом:
, где - промежуточная частота.
Тогда можно найти индуктивность:

=
Для обеспечения баланса схемы кольцевого смесителя коэффициент включения катушки L3 в трансформаторе L2L3 должен составлять 0,5 (отвод от средней точки катушки L3).

Для согласования выходного сопротивления первой ячейки фильтра со входным сопротивлением первого каскада УПЧ необходим трансформатор с коэффициентом трансформации:

.

---

5. Тракт УПЧ

Входное сопротивление первого каскада определяется параллельным включением сопротивлений делителя напряжения в цепи первого затвора транзистора (см. схему Приложение 2).

=250кОм.

Транзистор данного каскада работает с нулевым напряжением на затворе; а это значит, что сопротивления R10 и R19 должны быть выбраны такими, чтобы падение напряжения на сопротивлении R19 должно быть равно падению напряжения на истоковом резисторе R20. Оптимальный режим транзистора обеспечивается при условии:U_cи0 = 4В и I_с0 = 8мА.

Так как в стоковой цепи транзистора включена первичная обмотка трансформатора, то по постоянному току падение напряжения на этой обмотке равно нулю. Поэтому всё напряжение питания перераспределяется между развязывающим фильтром R4С2, участком «сток-исток» транзистора Т2 и истоковым резистором R20. Задаёмся падением напряжения на резисторе развязывающего фильтра R4, равном 1В: U_Rф=1В. Тогда падение напряжения на истоковом резисторе R20 равно:

U_R20 = Е_п - U_Rф - U_си0= 9-1-4=4В,

при этом , что обеспечивает хорошую температурную стабилизацию по постоянному току.

Задаёмся сопротивлением R19 = 500 кОм.

.

Падение напряжения на делителе R10R19 составляет: U_R10R19 = Е_п - U_Rф=9-1=8В.

Так как U_R19 = U_R20, то U_R10 = U_R10R19 - U_R20=8-4=4В.

Тогда находим и R10=4*500000/4=500 кОм.

Таким образом, требуемый коэффициент трансформации равен = а также , где k - коэффициент связи, зависящий от конструктивного расположения катушек; зададимся k=0,9.

---