Портативный радиоприёмник средних волн (стр. 4 из 5)

Полевые транзисторы работают при токе 5...10 мА и имеют небольшиезначения y21. Высокое входное сопротивление ПТ позволяет сильнее связывать егос контуром ВхУ, получая при этом большие значения K0вх.

В результате К0 прес =К0 вх * К0урч оказывается достаточным для обеспечения нормальной работы преобразователячастоты. Основное преимущество ПТ в существенно лучших параметрахмногосигнальной избирательности, определяемых отношением y₂₁^///y₂₁.

Конкретный тип транзистора УРЧ выбирают из следующихсоображений:

   1. В пределах диапазонарабочих частот модуль проводимости прямой передачи (y₂₁) долженоставаться приблизительно постоянным.

   2. Коэффициент шуматранзистора должен быть по возможности малым.

   3. Коэффициент устойчивогоусиления на высшей рабочей частоте (K_{0 УСТ}) и предельный коэффициентусиления (K_{0 ПРЕД}), рассчитанные по выражениям (1) и (2), желательноиметь как можно больше.

                                                  (1)

                                                      (2)

гдеy₁₂ = wС₁₂

 

 

Таблица 5

Вычислим коэффициент устойчивого усиления транзистора ГТ310Б, принятого киспользованию в УВЧ:

Тогда коэффициент преселекторабудет равен К0 прес = К0 вх * К0урч = 0,8 * 28 = 22

3.10. Выборактивного прибора и оценка коэффициента

передачипреобразователя частоты

Лучшей из отечественных ИМС дляпостроения преобразователя частоты является ИМС К174ПС1 (зарубежные аналогиTCA240 и U5010A). Ее принципиальная схема и параметры приведены ниже (рис.5 итабл.6 и 7.)

ИМС К174ПС1

Схемапринципиальная электрическая

Рисунок 5

ПараметрыИМС:

напряжение питания	UП = 9 + 0.9 В;
потребляемый ток	I < 2.5 мА;
входная емкость	CВХ = 20 пФ;
проходная емкость	CПРОХ = 0.02 пФ;
минимальный коэффициент шума	KШ МИН < 7дБ;
оптимальная по шумам проводимость генератора	gГ ОПТ = 1 мСм;

Таблица 6

f, МГц		0.1	1.0	10	40	80	100
gВХ, мСм		0.41	0.45	0.70	1.3	1.7	1.9
ПрЧ с несиммет.	y21 ПР, мСм	5
включен.нагрузки	CВЫХ, пФ	6
(рис.6.1)	gВЫХ, мкСм	3.8	4.1	5.8	8.2	10	12
ПрЧ с симметр.	y21 ПР, мСм	10
включен.нагрузки	CВЫХ, пФ	3
(рис.6.2)	gВЫХ, мкСм	1.9	2.0	2.9	4.1	5	6
УПЧ с несиммет.	y21 , мСм	15
включен.нагрузки	CВЫХ, пФ	6
(рис.9.3)	gВЫХ, мкСм	5.1	5.5	7.7	11	13	18

Таблица 7 

Сигнал от входного устройства илиУРЧ подают между выводами 7 и 8 ИМС, при этом один из них может быть “заземлен“по переменному току через блокировочный конденсатор.

Схема допускает построениепреобразователя частоты либо с совмещенным гетеродином на транзисторах,входящих в ИМС, либо с внешним гетеродином.

При работе от отдельного гетеродинаего напряжение подается между выводами 11 и 13 ИМС (базы нижних транзисторов,которые в этом случае выполняют функции генераторов тока, управляемыхнапряжением гетеродина). При этом выводы 10 и 12 ИМС (эмиттеры этихтранзисторов) соединяют непосредственно, либо через небольшое сопротивление.

При подсоединении к выводам ИМСвнешних элементов необходимо следить за тем, чтобы по постоянному току выводыне были соединены с источником постороннего постоянного напряжения, либо скорпусом.

В зависимости от способаподключения согласующего контура (СК) к выходу ИМС реализуется либо балансная,либо кольцевая схема преобразователя частоты. В первом случае СК подключеннесимметрично либо к выводу 2, либо к выводу 3 ИМС. Во втором случае СКподключен симметрично между выводами 2 и 3 ИМС.

Несимметричное подключение СК кИМС позволяет включить в свободный вывод еще один СК, настроенный на f_ПЧ АМтракта, либо на f_ПЧ ЧМ тракта. В первом случае снимаемое с этогоконтура напряжение можно подать на отдельный детектор АРУ для УРЧ. Второйвариант позволяет иметь один преобразователь частоты для всех диапазоновприемника.

Параметры ИМС в режиме преобразованиячастоты приведены в таблице7. При построении преобразователя частоты на ИМСК174ПС1 обычно не возникает проблем с получением нужного коэффициента усиления.На этапе эскизного расчета рекомендуется принять коэффициент передачипреобразователя частоты K_{0 ПР} = 20...30 при работе в диапазонах ДВ,СВ и КВ и K_{0 ПР} = 4...6 при работе в диапазоне УКВ.

Таким образом из вышеописанныхобоснований получим следующую структурную схему приёмника:

Рисунок 6

Структурная схема приёмника состоит из:

- антенна внутренняя с ферритовым сердечником;

- входная цепь, в которую входит блок конденсаторов;

- усилитель радиочастоты;

- преобразователь частоты;

- гетеродин;

- фильтр сосредоточенной селекции;

- усилитель промежуточной частоты;

- детектор;

- усилитель звуковой частоты;

4. Выбор и обоснование принципиальной

электрической схемы.

4.1. Расчёт контура входной цепи:

Рисунок 7

- Определяется индуктивность катушки контура

L=2530 / (509.6*10³) ²*22.2*10 ^-9=226 мкгн

 

- Выбираем тип подстроечного конденсатора, исходя из:

Сп ср ≤ Сдоб

 

Сдоб = 7,2 пф → Сп ср = 6 пф

- Определяем ёмкость уравнительного конденсатора

Су = Сдоб – Сп ср = 7,2 – 6 = 1,2 пф

Так как Су < 0,5Сп ср т.е. 1,2 < 3, то уравнительныйконденсатор не ставится.

 

4.2. Расчёт усилителей радиочастоты и промежуточнойчастоты.

Рисунок 8

Полный расчёт преобразователя частоты слагается из расчётаэлементов контура гетеродина и смесительной части.

Расчёт элементов контура гетеродина.

 

Расчёт элементов контура гетеродина производится из условийобеспечения сопряженной настройки контуров при помощи одной ручки.

Исходные данные:

- f min = 520 кгц; f max = 1605 кгц.

- f пр = 465 кгц;

- Индуктивность контура входной цепи и УВЧ L =  226 мкГн

Определим:

1. Индуктивность гетеродинного контура Lг;
2. Ёмкость конденсаторов.

Расчёт:

1. Выбираем переменный конденсатор и принимаем ёмкость схемы  равной значению Ссх для контуров входной цепи и УВЧ, значит С = Ссх =20 пф
2. Находим вспомогательный коэффициент

n = fпр/fср , где

fср = (fmax+fmin)/2 = (1605 +520)/2 = 1062,5

n = 465 / 1062,5 = 0,438

      3.    Определяем Смах = С к мах+Ссх, где С к мах = 260пф

С мах гет. = 260+20 = 280 пф

      4.    Определяем индуктивность контура гетеродина:

Lг = L*α , значение а= 0,6 (согласно справочным данным)

Lг = 226*0,6 = 135,6 мкГн

      5.   Определяем ёмкость последовательного конденсатора(согласно справочным данным) С= 500пф

      6.   Определяем ёмкость параллельного конденсатора (согласносправочным данным) С= 6 пф

4.3. Расчет смесительной части ПЧ.

Определяем коэффициенты включения фильтра:

m1= √R22/R =√110/20 = 2,35

m2= √Rвх2/R = √200/20= 3,11

Т.к. m1>1, то примем значение m1=1 и установим на вход ФСС дополнительный шунтирующийрезистор Rш = (R*R22)/(R22 – R)= (20*110)/(110-20)=24 Ом.