Приемник аналоговых сигналов с амплитудной модуляцией (стр. 3 из 4)
Воспользуемся регулировочной характеристикой усилителя высокой частоты, представленной на рис.4. Из нее видно, что для обеспечения выбранного коэффициента усиления усилителя радиочастоты КУРЧ = 20 dВ, необходимо подать на вывод 3 используемой микросхемы управляющее напряжение U3 = 0,31 В.
Выбор фильтра сосредоточенной селекции
Вместо многозвенных LС-фильтров в схемах усилителей промежуточной частоты с сосредоточенной избирательностью с успехом можно применять пьезоэлектрические, электромеханические и пьезомеханические фильтры. Указанные фильтры, имея малые габариты и массу, обладают близкой к идеальной кривой избирательности.
Наш фильтр, исходя из требований ТЗ и расчетов входной цепи должен обеспечить затухание по соседнему каналу Sскп = 18,5 dВ и вносить затухание в полосе пропускания не более 2,3 dВ.
Выбираем по таблице 6.6 [1] пьезомеханический фильтр ПФ1П-4-1, т.к. он имеет малое затухание Lф в полосе пропускания и достаточное ослабление при расстройке ±10 кГЦ от номинальной промежуточной частоты fп = 465 кГц. Малая критичность пьезомеханических фильтров к изменению нагрузочных сопротивлений позволяет подключать их к следующему каскаду непосредственно (без согласующего трансформатора). Вообще, номинальные значения характеристических сопротивлений пьезомеханических фильтров, как правило, значительно отличаются от входных и выходных сопротивлений транзисторных каскадов. Поэтому эти фильтры включают в усилитель через согласующие звенья. Наибольшее распространение получила схема межкаскадной связи, в которой фильтр подключен к коллекторной цепи через широкополосный контур. Такая схема представлена на рис. 5. Расчет сводится к определению элементов связи.
Параметры фильтра:
- затухание на частоте
- номинальное значение характеристических сопротивлений: выходного Wб = 1 кОм
входного Wк = 2 кОм.
Определяем показатель связи фильтра с усилителем:
, где: 
d – конструктивное затухание контура (обычно d≈0,01)
Рис. 5 Упрощенная схема согласования фильтра с коллекторной и базовой цепями
Индуктивность контурной катушки:
Коэффициент включения:
Индуктивность катушки связи фильтра с контуром:
, где:К1 – коэффициент связи, обычно равен 0,7…0,9. Выберем К1 = 0,8.
Емкость контура:
Выбор и расчет схемы демодулятора
Возможно применить для детектирования непрерывных амплитудно-модулированных сигналов диодные или транзисторные детекторы. Главный недостаток транзисторных коллекторных детекторов – большой уровень нелинейных искажений. Правда, для них Кд>1, но усиление сигнала до нужного уровня можно произвести потом в УПЧ, при этом суммарные искажения сигнала будут меньше.
Диодные детекторы могут быть параллельного и последовательного типа. Предпочтительнее последовательные детекторы, имеющие относительно большое входное сопротивление. Параллельные детекторы применяют лишь тогда, когда контур последнего каскада УПЧ находится под напряжением питания и сигнал на детектор подается через разделительный конденсатор.
Итак, выбираем последовательный диодный детектор, изображенный на рис.6. Входное напряжение на детектор подается с контура последнего каскада УПЧ (Lк Ск).
Рис. 6 Схема последовательного детектора
Конденсатор С1 способствует повышению коэффициента передачи детектора, звено С2R1 является фильтром промежуточной частоты. Вообще, схема последовательного детектора обеспечивает лучшую фильтрацию напряжения промежуточной частоты, чем параллельная.
Как правило, постоянная составляющая выпрямленного напряжения детектора в последующих каскадах приемника не используется и является нежелательной. Для ее устранения в схему вводится разделительный конденсатор Ср, реактивное сопротивление которого на низкой частоте мало. Введение разделительного конденсатора уменьшает нагрузку детектора на частоте модуляции и может привести к большим нелинейным искажениям принимаемого сигнала. Для уменьшения нелинейных искажений в детекторе по указанной причине прибегают к разделению нагрузки детектора.
Выбираем диод D95, т.к. он обладает малым внутренним сопротивлением Ri = 10 Ом, большим обратным сопротивлением Rобр = 0,4·106 Ом и сравнительно небольшой емкостью СD= 1·10-12 Ф. Примем коэффициент частотных искажений МВ = МН = 1,06.
Требуемое входное сопротивление детектора:
, где:dэ – затухание последнего контура УПЧ с учетом Rвх д;
d – затухание того же контура без учета действия детектора:
.В узкополосных УПЧ можно принять
.Сопротивление нагрузки последовательного детектора:
,
т.к. Rн>200 кОм, применяем полное подключение диода к контуру.
Рассчитаем эквивалентную емкость нагрузки детектора из условий отсутствия нелинейных искажений.
Исходя из соотношения
по рис.9.2 [1] находим, что 
- динамическое внутреннее сопротивление детектора.Рассчитаем эквивалентную емкость нагрузки детектора, исходя из допустимых частотных искажений МВ.
Из значений СН, найденных по формулам (1’) и (2’)выбираем наименьшую, т.е. СН = 137 пФ.
, где:RБ max – максимально допустимое сопротивление в цепи базы следующего транзистора.
Емкости конденсаторов:
, где:См2 = 15…20 пФ – емкость монтажа входной цепи УНЧ
Коэффициент фильтрации напряжения промежуточной частоты для последовательного детектора:
При рассчитанном КФ обеспечится заданное в ТЗ ослабление на промежуточной частоте Sпч = 40 dВ.
Из соотношения
по рис. 9.2 [1] находим Кд = 0,798 ≈ 0,8.Выбор и расчет схемы АРУ
АРУ обеспечивает требуемое относительное постоянство выходного напряжения приемника в условиях изменения мощности принимаемых сигналов.
Инерционные системы АРУ с обратной связью представляют собой замкнутую нелинейную систему автоматического регулирования, содержащую усилительный тракт приемника с регулируемым коэффициентом усиления и цепь регулирования. Последняя состоит из детектора АРУ, фильтра и усилителя. В общем случае, может быть еще схема задержки.
; 
.