Расчет усилителя радиочастоты

В современных приемниках с высокой реальной чувствительностью часто применяют однокаскадный УРЧ с .

Первоначально можно остановиться на схеме УРЧ с ОЭ с одним контуром в нагрузке, используя автотрансформаторное включение по входу и выходу. Минимальная и максимальная емкость контура, а также его индуктивность аналогичны соответствующим величинам ВЦ. По результатам предыдущих расчетов известны параметры усилительного прибора и устойчивый коэффициент усиления К _УСТ. Для значения усиления К ₀ должны выполнятся неравенства

.

 

Целесообразно начать расчет с режима максимального усиления при заданной полосе пропускания на средней частоте поддиапазона. В этом случае

,

где , , - параметры усилительного прибора, – коэффициент расширения полосы пропускания, δ_э,δ _к – затухания нагруженного и холостого контура. Если окажется, что , целесообразно использовать другой усилительный прибор с лучшими характеристиками. Если , следует использовать каскодную схему усиления или схему нейтрализации обратной связи. В случае различных характеристик контуров ВЦ и нагрузки усилителя расчет устойчивого коэффициента усиления выполняют по формуле

,

где и - параметры усилительного прибора (или каскодной схемы), K _У = 0,9 – коэффициент устойчивости, и - резонансные проводимости нагруженных контуров на входе и выходе усилителя, и - коэффициенты подключения входа усилительного прибора к контуру ВЦ () и входа следующего каскада к контуру нагрузки (). Расчет, произведенный ранее, предполагал = и = .

Максимальное усиление достигается при оптимальном выборе коэффициентов включения контура, стоящего в нагрузке усилителя:

,

,

где — резонансная проводимость холостого контура,γ – коэффициент расширения полосы пропускания.

Если максимальное усиление избыточно, по сравнению с выбранным в параграфах 2,8 и 2,9, то переходят в режим фиксированного усиления, добиваясь нужного значения К ₀ путем изменения коэффициентов включения , или введения отрицательной обратной связи.

В результате расчета должны быть определены параметры контура нагрузки (включая значения и ), элементы цепей смещения, термостабилизации и развязки, коэффициенты усиления в трех точках диапазона (на минимальной, средней и максимальной частотах поддиапазона) и коэффициент шу

ма УРЧ. Формулы для расчета основных параметров усилителя приведены в табл. 12.

 

Таблица 12

 

Таблица 9. Расчет основных параметров УРЧ

 

Параметры	Расчетные формулы
Q Э
R K
m 1
m 2
K 0 max
K 0
Q Э

 

 

Примечания: – выходная активная проводимость усилительного прибора УРЧ, – входная активная проводимость следующего каскада, – избирательность УРЧ по зеркальному каналу, – промежуточная частота, , – добротности холостого и нагруженного контура, и – коэффициенты включения контура, , – индуктивность и резонансное сопротивление контура.

В результате расчета должны быть определены параметры контура нагрузки (включая значения и ), элементы цепей смещения, термостабилизации и развязки, коэффициенты усиления в трех точках диапазона (на минимальной, средней и максимальной частотах поддиапазона) и коэффициент шума УРЧ. Формулы для расчета основных параметров усилителя приведены в табл. 13.

Методика расчета усилителей умеренно высоких частот, дециметрового диапазона и диапазона СВЧ изложена в литературе.

В завершение составляется схема каскада УРЧ.

 

Расчет смесителя

Смеситель преобразователя частоты приемника выполняется либо на транзисторе, аналогичном УРЧ, либо на диодах. Нагрузкой является избирательная система, определенная на этапе эскизного проектирования. Чаще всего используется ФСС или двухконтурная нагрузка. Вид нагрузки определяется на этапе эскизного проектирования.

Расчет смесителям с ФСИ рекомендуется проводить в соответствии с табл. 134.

Таблица 13

Таблица 10. Расчет смесителя

 

Параметры	Расчетные формулы
	, если	1, если < 1
	, если	1, если
g Ш1	0, если	, если < 1
g Ш2	0, если	, если < 1
K 0
K УСТ

 

Предполагается, что известны параметры транзисторов смесителя и первого каскада УРЧ, входное и выходное сопротивления ФСИ R _ВХ и R _ВЫХ, затухание L _Ф в полосе пропускания ФСИ. Определяются коэффициенты включения , ФСИ к транзисторам, значения шунтирующих проводимостей, модуль резонансного коэффициента передачи К₀, делается проверка на устойчивость ().

Цепи снижения усиления при необходимости подключаются в разрыве подсоединения транзисторов к контурам ФСИ. Подробный расчет смесителя с ФСИ можно найти в литературе.