Розрахунок каскадів РПрП

                                    

    б) необхідної для забезпечення заданої  вибірковості по дзеркальному каналі на максимальній частоті діапазону: 
 

де  = =1340(кГц).

-  селективність  по дзеркальному каналу

      Задамося  для подальшого розрахунку конструктивною добротністю контуру й коефіцієнтом шунтування контуру згідно /2, табл. 2.6/  :

    ,

    .

Виходячи з  умови Q_к < Q_к.мах , приймемо Q_к = 100, а реально прийнятна добротність з урахуванням шунтування контуру, інакше звана еквівалентною конструктивною добротністю ,

    Так як виконується співвідношення , то для розрахунків вибирається значення ,візьмемо трошки більше

    Зважимо, що узгодження входу АЕ першого каскаду  РПрП з ВК буде здійснено на максимальній частоті діапазону, тобто обрана відповідає   . Тоді необхідно знайти еквівалентну добротність контуру на  мінімальній частоті  або :

    ,

    звідки 

Розрахунок  виконано правильно тому що виконується  умова .             Переходячи до розрахунку основних показників преселектора, варто виконати обчислення узагальнених розлаштувань на максимальній і мінімальній частотах діапазону:

    ;

    ;

    ;

    .

    Вибірковості  преселектора по дзеркальному й сусідньому  каналах прийому, а також ослаблення на краях смуги   розраховуються по формулах:

    , 

    ,

    , 

    .

 

    Перевіряється виконання співвідношення ,  де  розраховується так:

    ,

де  f  - частота з розрахованого діапазону, що ближча до f_пр, а вибирається залежно від прийнятої f ,  тобто або , або .

Таким чином:

    - у  селективному колі преселекора достатньо одного контура;

    - селективність  по сусідньому каналу:   дБ  і дБ;

    - ослаблення  по краям смуги:  дБ  і дБ;

    - селективність  по дзеркальному каналу:  дБ;

    - необхідно  поставити режекторний фільтр по проміжній частоті;

    - селективність  по проміжній частоті дБ. 

1.5 Вибір вибіркового  кола тракту проміжної  частоти. 

      Мета  розрахунку – забезпечення селективності  по сусідньому каналу, визначення типу селективного колу тракту проміжної  частоти. Селективна система тракту проміжної частоти повинна задовольняти вимогам до полоси пропускання (з  заданим послабленням на краях) і  селективністю по сусідньому каналу.

      При виборі селективності системи тракту проміжної частоти враховують слідуючи параметри:

1. підсилювачі ПЧ с одноконтурними каскадами, налаштованими на одну частоту, характеризуються простотою наладки, гарною перехідною і фазовою характеристиками, гарною стабільністю АЧХ і ФЧХ при вимірюванні параметрів активних елементів. Недоліками їх являється низька прямокутність АЧХ. Другим видом являються підсилювачі з двійками і трійками взаєморозлаштованих одно контурних каскадів. Вони використовуються в широкополосних трактах проміжної частоти з великим підсиленням і відносно високою прямокутністю;
2. підсилювачі з двоконтурними полосовими фільтрами характеризуються порівняно високою прямокутністю і гарною стабільністю форми АЧХ. Найбільш висока прямокутність АЧХ досягається в фільтрах зосередженної селективності (ФЗС) – багатоланкових LC – фільтрах, п’єзокерамічних, п’єзоелектричних, електромеханічних і фільтрах, побудованих на ПАХ.

Початковими даними для розрахунку є:

                                          

    Розрахунок  почнемо з обирання за графіком рис. 2.1а для обраної вибірної  системи(два ДПФ, крива 4) й прийнятої до розрахунку тракту ПЧ нерівномірності АЧХ визначають значення узагальненої розстройки для країв смуги пропускання й розраховують необхідну еквівалентну добротність  :

                                          , 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 а)                                                        б)

    Рис. 2.1 –Узагальнені криві вибірковості.

    Далі  визначають узагальнену розстройку для сусіднього каналу:

    ,

і за графіком мал. 2.1б знаходять ослаблення по сусідньому каналі дБ, Отримане значення задовольняє технічному завданню _, що досягається для обраної ВК.

Таким чином:

    - використовуємо селективну систему з розподіленною вибірковістю;

    - в якості СК беремо два ДПФ;

    - селективність тракту ПЧ:

          по сусідньому каналу ,

          на краях смуги  пропускання  

1.6 Розрахунок каскадів  підсилення.  

     Для нормальної роботи детектора на його вході повинен забезпечуватись  достатній рівень сигналу  (2В)  при мінімальному сигналі на вході РПУ відповідного її чутливості .

      Коефіцієнт  підсилення лінійного тракту

                                                                                                       

де   К_з – коефіцієнт запасу, К_з=1,2.

Загальний коефіцієнт підсилення РПУ:

            ,                                                 

де      – коефіцієнт підсилення УРЧ;

        – коефіцієнт підсилення ПЧ;

        – коефіцієнт підсилення УПЧ;

        – число каскадів УПЧ.

Коефіцієнт підсилення можливо найти по формулі :

                                               ;                                     

де      S – крутизна АЕ каскадів УРЧ , УПЧ (для ПЧ крутизна перетворення представляється рівній половині крутизни S в режимі підсилення);

      f_п.max – максимальна робоча частота, f_п.max = 456 кГц;

      C_к – електрична ємність колектора.

Для тракту ПЧ в якості АЕ прийняли транзистор КТ315Б для якого Звідки:

                                       .                       

Для УПЧ візьмемо той самий транзистор. Звідки:

                                                                     

Тоді сумарний коефіцієнт підсилення для одного каскаду  УПЧ (N=1) складає:

                                                ;                              

Отриманий коефіцієнт посилення , тобто треба ставити два каскада УПЧ.

Тоді: 

Таким чином:

    - кількість каскадів посилення ;

    - коефіцієнт посилення . 

1.7 Попередній розрахунок АРУ. 

    Автоматичне регулювання підсилення служить  для підтримування в заданих  інтервалах вихідної напруги РПУ  при зміні вхідного. За допомогою  АРУ забезпечується необхідне для  нормальної роботи кінцевих пристроїв  систем постійність вихідних сигналів при значних змінах інтенсивності  сигналів, що приймаються. АРУ запобігає  перевантаженню приймального пристрою сильними сигналами. По способу дії системи АРУ діляться на слідуючи види: з зворотнім регулюванням, з прямим регулюванням і комбінована система (рис. 2.7.1 і 2.7.2).

Рис. 2.7.1 Структурна схема зворотної АРУ.

Рис. 2.7.2 Структурна схема прямої АРУ.

      В залежності від режиму роботи використовується незатримана (проста) АРУ (рис. 2.7.3, 1), АРУ з затримкою (рис. 2.7.3, 3) і АРУ з затримкою і підсиленням (рис. 2.7.3, 2).

      При незатриманій АРУ регулююча напруга  утворюється і використовується при любих амплітудах вхідного сигналу. Її недоліком являється те, що вона діє, начинаючи з самих слабих сигналів. Таким чином, підсилення приймача знижується не тільки для сильних сигналів, але і для слабих, для прийому котрі потрібно використовувати повне підсилення приймача. Цей недолік усувається використовуванням АРУ з затримкою. В такій схемі регулювання починається тоді, коли напруга на вході приймача має деяку початкову величину. Амплітудні характеристики приймача представлені на рис.2.7.3 

                            Рис. 2.7.3 Амплітудні характеристики приймача

Число регулюючих каскадів:

                                                    ,                                              

де      D – заданий діапазон зміни рівня на вході приймача, дБ;

      d – потребуємий діапазон зміни рівня сигналу на вході детектора, дБ;

      Г_к – можливий діапазон зміни коефіцієнта підсилення каскаду, обхваченого АРУ, Г_к = 10раз = 20 дБ.

      Таким чином:

                                                       .                                 

       

      відповідно  беремо . 

1.8 Обгрунтування структурної схеми РПрУ

          Згідно результатів розрахунку побудуємо структурну або функціональну схему приймача, для чого проаналізуємо отримані дані.

В результаті попередніх розрахунків отримані наступні дані:

    -  число піддіапазонів - 1 ( ДВ );

    -  тип гетеродина - транзисторний однодіапазонний однокаскадний з плавною перебудовою.   

    -  число каскадів УРЧ = 0;

    -  число СК преселектора у всіх піддіапазонах рівне одному;

    -  у тракті ПЧ як СК необхідні два ДПФ;

    -  число каскадів УПЧ - 2;

    -  число регульованих каскадів  посилення - 2.

               Проведемо аналіз, починаючи з входу РПрУ. Першим каскадом приймача з погляду забезпечення заданої чутливості може бути перетворювач частоти (УРЧ не потрібний). Проте кількість СК преселектора у всіх діапазонах дорівнює одному. Таким чином, в преселекторі буде один контур на вході, що має задовольнити вимогам по забезпеченню вибірковості по дзеркальному каналу. СК повинен комутуватися на вході за допомогою перемикача діапазонів, а перебудова їх по діапазону повинна здійснюватися за допомогою елементу перебудови - конденсатора змінної ємкості.

    У тракті ПЧ як СК використовується ДПФ, який рекомендується включати на виході перетворювача. Число каскадів УПЧ за попереднім розрахунком 2. Після розрахунку принципової схеми РПрУ необхідно буде уточнити коефіцієнт посилення приймача.

    Гетеродин РПрУ також матиме 2 перемиканих СК, відповідних ДВ І, ДВ ІІ діапазонам. Комутуватися вони будуть одночасно з СК преселектора перемикачем піддіапазонів, а елемент перебудови - той же конденсатор змінної ємкості (двохсекційний).

    Число каскадів приймача, охоплених АРУ, рівне  трьом. АРУ охопить каскади  УПЧ 1 і УПЧ 2. Перетворювач частоти ланцюгом АРУ не охоплюється. Далі хай АД одночасно служитиме і детектором АРУ, але в ланцюзі АРУ буде використаний фільтр АРУ.