Выбор тракта усиления низкой частоты

Для профессиональных, радиовещательных и телевизионных (канал звука) приемников выбирают подходящую ИМС УНЧ из серий К174, К224, К235 К237 и др. Как правило, ИМС используется в стандартной схеме включения.

Для радиолокационных приемников выбирается схема видеоусилителя.

Структурная схема

Эскизное проектирование завершается составлением структурной схемы радиоприемника и формулированием требований для функциональных узлов и каскадов.

Структурная электрическая схема определяет основные функциональные части приемника, их назначения и связи. Все функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольников или условных графических обозначений. На схеме допускаются поясняющие надписи, диаграммы, таблицы, указания параметров в характерных точках (величины токов, напряжений, формы и величины импульсов, математические зависимости и т. п.).

 

Рабочее (электрическое) проектирование радиоприемника

На этапе рабочего (электрического) проектирования выполняется электрический расчет функциональных узлов и отдельных каскадов, составляется принципиальная схема приемника в целом.

Расчет параметров электронных приборов

В справочниках приводятся следующие параметры биполярных транзисторов: h _21Э – статический коэффициент передачи тока базы в схеме с ОЭ; | h _21Э| – модуль коэффициента передачи тока базы в схеме с ОЭ на некоторой частоте f _М; f _ГР = | h _21Э| f _М – граничная частота коэффициента передачи тока базы в схеме с ОЭ; – постоянная времени цепи обратной связи; С _К – емкость коллекторного перехода; I _{К max} – максимальный ток коллектора.

Определение Y параметров и шумовых характеристик биполярного транзистора в схеме с ОЭ на частоте сигнала f _С производится по формулам, приведенным в табл. 9.

Расчет параметров биполярных транзисторов. Таблица 9

Y параметры	Расчетные формулы
g 11 Э
С 11Э
g 22 Э
С 22Э
| Y 21|
| Y 12|
R Ш
t 11 g 11Э
К УСТ

Примечания:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

 

Если устойчивый коэффициент усиления К _УСТ каскада оказывается меньше требуемого, то от схемы с ОЭ следует переходить к каскодной схеме ОЭ-ОБ. При однотипных биполярных транзисторах параметры каскодной схемы ОЭ-ОБ рассчитываются по формулам, приведенным в табл.ице 101.

 

Таблица 10

Таблица 7 Расчет параметров каскодной схемы 10

 

Y параметры	Расчетные формулы
	g 11 КАС	g 11 Э
	С 11 КАС	С 11 Э
	g 22 КАС
	| Y 21 КАС|	| Y 21Э|
	| Y 12 КАС|
	С 22 КАС
	К УСТ

 

Параметры преобразования биполярных транзисторов, работающих в преобразователях частоты, связаны с их параметрами в усилительном режиме следующими приближенными соотношениями: g _11ПР = g _11Э, С _11ПР = С _11Э, g _{22 ПР} = 0,65 g_{22 Э}, С _{22 ПР} = С _{22 Э}, | Y _{21 ПР}| = 0,8| Y _21Э|, | Y _{12 ПР}| = 0,25| Y _12Э|.

Для полевых транзисторов с p - n переходом в справочниках приводятся:

S – крутизна характеристики; С _ЗИ – входная емкость; С _ЗС – проходная емкость.

При расчете остальных параметров можно пользоваться табл. 11. Обычно принимают С _СИ = С _ЗИ, С ₁₁ = С ₂₂ = С _ЗИ, С ₁₂ = С _ЗС.

Полевой транзистор схемы с ОИ в режиме преобразования частоты имеет входную и выходную проводимости g _11П = g ₁₁, g _22П = g ₂₂, а его проходная проводимость g _21П = 0,25 g ₂₁. В силу резкого уменьшения | Y _12П| в режиме преобразования по сравнению с усилительным режимом, реализуемый коэффициент усиления также значительно уменьшается, что следует учитывать при электрическом расчете такого каскада.

Таблица 11

Таблица 8. Параметры полевых транзисторов

 

	Y параметры	Расчетные формулы
Y параметры	Расчетные формулы
g 11
g 22
| Y 21| g 21
| Y 12|
R Ш	0,7/ g 21
К УСТ

 

Примечания: , , .

 

При проведении расчетов на ЭВМ для проверки правильности введения формул можно пользоваться следующими контрольными примерами.

Пример 1. Для транзистора КТ315 при h _21Э = 50, , , , , имеем , , , , h _11Б = 8,057, , r _Б = 142,857, К _УСТ = 23,64.

Пример 2. Для тех же транзисторов при включении их по каскодной схеме ОЭ-ОБ имеем , , , К _УСТ = 785.

Пример 3. Для полевого транзистора КП303 при , , , имеем , , , , R _Ш = 210, К _УСТ = 7,33.

В контрольных примерах все величины выражены в стандартной системе единиц, а результаты вычислений на ЭВМ округлены.

Расчет входных цепей

Для электрического расчета входной цепи нужно знать параметры антенны, входные параметры усилительного прибора первого каскада и число контуров ВЦ.

Для профессиональных, телевизионных, радиовещательных УКВ и радиолокационных приемников применяют настроенные антенны. Для связи приемника с антенной часто используют несимметричный фидер. Сопротивление антенны можно принять равным R _A = 75 Ом.

R 1

C 1

C 2

R 2

L 1

Рис. 34. Эквивалентная схема для расчета сопротивления антенны

Радиовещательные приемники ДВ, СВ и КВ диапазонов работают с ненастроенными несимметричными антеннами, параметры которых изменяются в широких пределах. Так как в задании на курсовой проект нет параметров используемой антенны, они выбираются студентом самостоятельно. Можно воспользоваться эквивалентной схемой, приведенной на рис. 34 с типовыми параметрами R ₁ = 50 Ом, Ф, R ₂ = 320 Ом, Ф, Гн. Для расчета ВЦ необходимо вычислить максимальное значениеmax | Z _A| в принимаемом диапазоне частот.

R 1

C 1

C 2

R 2

L 1

 

 

Рис.34. Эквивалентная схема для расчета сопротивления антенны

 

 

диапазоне частот.

В простых переносных радиовещательных приемниках ДВ- и СВ- диапазона используют ферритовые антенны.

Входные параметры усилительного прибора первого каскада приемника известны по результатам расчета из предыдущего параграфа. Число контуров ВЦ определилось при выборе преселектора. Как правило, используется одноконтурная входная цепь.

Методика расчета ВЦ широко освещена в литературе. В результате расчета должны быть определены параметры контура входной цепи, вид и величина связи контура с антенной и усилительным прибором, коэффициент передачи, способ настройки и изменение коэффициента передачи по диапазону (для диапазонных приемников).