Радиоприемное устройство для приема сигналов типа F3EH (стр. 7 из 8)

U_к=8В – напряжение U_кэ в выбранной рабочей точке.

Принимаем R₃=1(кОм).

Находим величину сопротивления резистора R₁

(3.74)

где V=3 – коэффициент нестабильности схемы;

Принимаем R₁=5.7кОм

Находим величину сопротивления резистора R₂

(3.75)

Принимаем R₂=3(кОм)

Емкость в цепи эмиттера С₃ равна

(3.76)

Принимаем С₃=620пФ.

Емкость С₁=0.1 мкФ из соображений минимального сопротивления на рабочей частоте.

3.5 Расчет частотного детектора

Особенностью детектора отношений (дробного детектора), приведенного на рис 3.5, является его способность к подавлению паразитной амплитудной модуляции, что позволяет использовать этот тип детектора без предварительного ограничения амплитуды входного сигнала. К тому же дробный детектор более чувствителен и требует на входе напряжения порядка 0.05 – 0.1 В. Благодаря этим свойствам детектор отношений нашел широкое применение в технике радиоприемных устройств.

Рис 3.5

Определяем индуктивность катушки L₃, при условии, что L₁=0.849мкГн.

(3.77)

Находим конструктивные коэффициенты связи между индуктивностями L₁ и L₂, а также L₃ и L₁.

(3.78)

где Q_э – эквивалентная добротность контуров.

(3.79)

где Q₃=50 – добротность катушки L₃.

Вычисляем собственное резонансное сопротивление первичного контура.

(3.80)

где f₀ – промежуточная частота, f₀=10.7МГц;

Q_k=150 – добротность контура L₁,C₁.

Рассчитываем коэффициент включения первичного контура в коллекторную цепь транзистора VT1

(3.81)

где R₂₂, R₁₁ – соответственно выходное и входное сопротивление транзистора, R₂₂=17.3кОм, R₁₁=728Ом.

Находим емкости конденсаторов контуров

(3.82)

Принимаем С₃=240пФ.

(3.83)

где С_d=0.5пФ – емкость диода.

Принимаем С₆=240пФ.

Определяем величины емкостей нагрузки диодов

(3.84)

где F_в =47кГц – верхняя частота низкочастотного сигнала;

R₆=R₇=6.2кОм.

Принимаем С₈=С₉=С₅=6.2нФ.

Находим емкость электролитического конденсатора С₁₀

(3.85)

Принимаем С₁₀=33мкФ.

Вычисляем емкость конденсатора С₇ низкочастотного фильтра предыскажений

(3.86)

где t_п=75мкс – постоянная цепи предыскажений;

R_вхсд=485 Ом – входное сопротивление стереодетектора;

C_вхсд@0 – входная емкость стереодетектора;

Принимаем С₇=370 нФ.

Максимальное изменение постоянной времени цепи коррекции предыскажений при движении потенциометра R₈ определяем следующим образом

(3.87)

где R_вхсд=970/2=485 Ом, С_вхсд@0

Рассчитываем величину U_д0

(3.88)

где U₁ – напряжение на контуре L₂, C₆, U₁=0.1В

Определяем угол отсечки токов в режиме отсутствия частотно модулированного сигнала

(3.89)

где S_д=13мА/В – крутизна ВАХ диода.

Определяем величину напряжения на конденсаторе С₁₀

(3.90)

Находим величину параметра А

(3.91)

где

- максимальная девиация частоты.

Вычисляем максимальное значение U_д1max

(3.92) Определяем q_1min

(3.93)

где R₅=R₈=10 кОм;

x_q@1.6 – поправочный множитель, согласно графику рис.6.4 [4], при R_н=0.5 кОм.

Находим выходное напряжение при максимальном отклонении f от f_пч

(3.94)

Рассчитываем напряжение на входе транзистора VT1

(3.95)

Находим коэффициент передачи всей схемы от входа транзистора VT1 до входа СД

(3.96)

Величину емкости С₁ найдем по формулам 3.42, 3.43, где G_посл=1/R_вхсд= Ом;

Принимаем С₁=470 пФ.

3.6 Расчет системы АРУ

На рис 3.6 приведена принципиальная схема АРУ.

Рис3.6

Необходимые пределы регулирования системы АРУ, приведенной на рис3.6

(3.97)

Задаемся максимальной величиной тока коллектора регулируемых каскадов

и величиной

Коэффициент усиления регулируемых каскадов

(3.98)

при q=1(0дБ) – К_регmax=73.71(дБ);

при q=0.1(-20дБ) – К_регmin=13.71(дБ);

Пределы регулировки

(3.99)

Принимая R₃=16 кОм определяем коэффициент управления.

(3.100)

В качестве детектора системы АРУ будем использовать транзисторный амплитудный детектор, расчет которого приведен ниже.

Определяем крутизну детектирования

(3.101)

Выбираем сопротивление нагрузки детектора

(3.102)

Поскольку входное сопротивление операционного усилителя достаточно большая величина (100кОм), то согласно формуле 3.102, R_к должен иметь сопротивление порядка 500 кОм, при этом коэффициент передачи будет иметь огромную величину. Поэтому для предотвращения самовозбуждения амплитудного детектора, шунтируем выход АД сопротивлением R₇=R_вхн=300 Ом.

(3.103)

Коэффициент передачи детектора

Входное сопротивление амплитудного детектора

(3.104)

где а=4, b=0.25 – вспомогательные коэффициенты.

Определяем сопротивление делителя R₅ задавшись R₄=1кОм и U_б0=0.4 В

(3.105)

Принимаем R₅ равным 30 кОм.

Емкость С₃ найдем по формулам 3.56, 3.57.

Принимаем С₃=0.2 мкФ.

Необходимый коэффициент усиления ОУ

(3.106)

Так как к_ус>1, то будем применять усиленную АРУ. В качестве УПТ примем ОУ типа К104УД1.

Для обеспечения времени замедления работы АРУ выбираем конденсатор

(3.107)

где t_а=0.1 сек – постоянная времени цепи АРУ.

Выбираем С₂=6.2 мкФ.

Сопротивления R₁, R₂ выбираем из условия обеспечения нужного коэффициента усиления ОУ. Зададимся величиной сопротивления R₂=1 кОм, а R₁ найдем из следующего соотношения

(3.108)

Поскольку такого номинала нет, то соединяем последовательно резисторы номиналов 620 Ом, 10 Ом.

Дроссели и емкость С₁ предназначены для предотвращения возможных обратных связей между каскадами, поэтому, не производя расчета принимаем Др1=Др2=Др3=0.1Гн, С₁=0.1мкФ.

3.7 Расчет стереодекодера

Ввиду специфического вида стереосигнала (положительная огибающая повторяет правый канал, отрицательная левый) его можно декодировать с помощью двух амплитудных детекторов, один из которых декодирует положительные полупериоды стереосигнала, а второй отрицательные. Произведем расчет диодного одного амплитудного детектора, расчет второго будет полностью аналогичным, единственное их отличие заключается во включении диодов в схеме. Принципиальная схема стереодекодера приведена на рис 3.7