Данные для расчета:
fпч = 10.7 МГц, fс min = 88 МГц, fс max= 108 МГц
Seзк= 30дБ – ослабление по зеркальному каналу
257,8 кГц – полоса пропускания приемника = Ппр
В приемниках с расстроенной антенной (как в нашем случае) на этапе расчета структурной схемы принимаем равенство эквивалентных затуханий, нагруженных контуров тракта высокой частоты.
Задаемся ослаблением на краях полосы пропускания для радиовещательных приемников sсч= 1.41. Обобщенная расстройка для краев полосы пропускания при этом будет xсч=0,9, вычисляем минимально допустимое эквивалентное затухание нагруженных контуров тракта преселектора
где q – коэффициент шунтирования контуров активными элементами; d0min - минимально достижимое значение затухания ненагруженных контуров.
Выбираем селективную систему с двумя одиночными резонансными контурами следующего вида:
Вх. Ц УРЧ СМ
Оно настолько мало, что можно не считаться с ним при выборе резонансных контуров.
Выбираем из конструктивных соображений апериодическую входную цепь и первый каскад УРЧ с одиночным резонансным контуром.
Для обеспечения избирательности по соседнему каналу будем использовать пьезоэлектрический фильтр типа ФП1П6 – 1.1 с средней частотой полосы пропускания 10.7 МГц. Такие фильтры используются в радиовещательных приемниках не выше второй группы сложности и удовлетворяют всем необходимым требованиям.
Проверим ослабления вносимые преселектором по промежуточной частоте (канал прямого прохождения). Обобщенная расстройка:
Необходимое усиление сигналов в линейном тракте следует обеспечить при достаточной устойчивости каскадов (возможно меньшем их числе), используя экономичные приборы.
Uп - амплитуда сигнала на выходе УПЧ приемника, для нормальной работы детектора необходим, чтобы амплитуда сигнала на входе детектора была не меньше 0.2 В, выбираем значение 0.3 В
Еа0 - чувствительность приемника.
Выбор средств обеспечения усиления линейного тракта, начнем с определения коэффициента усиления преселектора (ВЦ и УРЧ). В приемнике с переменной настройкой обычно применяют входную цепь при ненастроенной антенне и коэффициенте связи с антенной не более половины оптимального. Положим k = 0.5 kopt
Для каскада УРЧ выбираем малошумящий транзистор КТ368 Б, который будем использовать еще и в смесителе. Допустимый коэффициент шума приемника может быть обеспечен при одном каскаде УРЧ и смесителе по схеме с общим эмиттером.
Nш урч = 2*Nш тр-ра = 2*2 = 4; Nш см = 4*2 = 8. Коэффициенты шума УРЧ и СМ
Для расчета примем, что в каскаде УПЧ будут использоваться транзисторы КТ339, как наиболее дешевые и подходящие по своим параметрам. Nш упч = 2*7 = 14 – коэффициент шума одного каскада УПЧ, собранного по схеме с общим эмиттером.
Наименьший коэффициент усиления (на максимальной частоте) по напряжению каскада УПЧ:
наименьший коэффициент усиления преобразователя частоты по мощности:
по мощности:
Проверим, обеспечивается ли заданная чувствительность приемного тракта УКВ.
Как видно коэффициент шума приемника меньше допустимой величины, что обеспечивает чувствительность не хуже заданной.
Требуемый коэффициент усиления по напряжению УПЧ и преобразователя частоты равен:
Где kз = 2 – коэффициент запаса.
Вычислим сколько каскадов необходимо для обеспечения заданного коэффициента усиления тракта УПЧ:
Следовательно, необходимое число каскадов - 4
Минимальная емкость контуров необходимая для стабильности АЧХ УПЧ при смене активных элементов
DС=0,15пФ - средневероятностный разброс емкостей активных элементов
Q(m) - функция, зависящая от вида селективной системы.
СбVD1 +Еупр
Cвх
LСп gвх
VD2
Как уже говорилось, перестройка контуров преселектора будет осуществляться варикапами:
Свmin= 8.1пФ
Св max= 12.6пФ
Параметры эквивалента антенны постоянны во всем диапазоне рабочих частот, тогда D = 1
1. Индуктивность катушки связи:
3. Полагая dсв=0,02 ,вычисляем затухание антенной цепи для начала диапазона по формуле:
Вычислим значения для других точек диапазона и сведем результаты вычислений в таблицу:
Таблица 1:
f1,МГц | dа | кopt | dэк | квц | квц*кувч |
88 | 0,443 | 0,147 | 0,0174 | 1,17 | 7,18 |
98 | 0,398 | 0,161 | 0,0184 | 1,04 | 5,73 |
108 | 0,362 | 0,175 | 0,0197 | 0,93 | 4,64 |