Выбор числа усилительных каскадов
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Определим требования к коэффициенту шума первого усилительного каскада преселектора, остальными мы пренебрегаем виду малого оказываемого ими влияния.

 

    (4.2.5)

 

=16.96

 

где - входное отношение сигнал помеха, необходимое для нормальной работы схемы

Еа – минимальное напряжение полезного сигнала в антенне

К=1.38·10-23 Дж/град – постоянная Больцмана;

Пш»1.1·П=8кГц – шумовая полоса линейного тракта;

Т0=293 К – стандартная температура приемника;

RA»50 Om – сопротивление антенны;

EП=1мкВ/м – средний уровень помех днем;

 

 - действующая высота антенны, где  длина волны сигнала

 

Так как уровень помех превысил значение мин. значение сигнала в антенне, в схеме приемника необходим транзисторный УРС. Для облегчения производства и производственной унификации все блоки приёмника будем строить на транзисторах одной серии. Это позволит применять в усилительных каскадах однотипные схемы смещения, а также обеспечит согласование каскадов по шумам.

    Выберем по справочной литературе малошумящий биполярный pnp – транзистор КТ 375Б, отечественного производства, обладающий следующими характеристиками:

 

Параметр Значение
Макс.мощность на коллекторе Pk, Вт 0.3
Uкбо, В 30
Uкэо, В 30
Uэбо, В 5
С11, пФ 120
С22, пФ 20
g11, mСм 10
g22, mСм 0.02
h21э 50 – 280
Кш на 10^5 кГц, дБ не более 5
Iб, мкА 50
ft, МГц 250

 

Требуемое усиление линейного тракта находим как

                                 (4.2.6)

 

             (4.2.7)

 

где Uупч=1В, напряжение на выходе последнего каскада УПЧ, необходимое для нормальной работы детектора;

Е=100мкВ/м – заданная по ТЗ чувствительность;

 

 - действующая высота антенны, где  длина волны сигнала

 

    Таким образом, получаем, что требуемое усиление линейного тракта равно 434 раз или 52 дБ

Поскольку коэффициент усиления каскада, с точки зрения устойчивой работы, не может быть больше устойчивого коэффициента усиления, то коэффициент усиления каскада примем равным устойчивому коэффициенту усиления на максимальной рабочей частоте.

Коэффициент усиления биполярного транзистора в заданной рабочей точке можно рассчитать по формуле

(4.2.8)

                  

где S – крутизна ВАХ в рабочей точке, мА/В;

f – максимальная рабочая частота, МГц;

Ск – емкость перехода коллектор-база, пФ.

 

 

Основное усиление в РПУ осуществляется в тракте ПЧ, так как его каскады являются неперестраиваемыми. На практике к-т усиления УРС не превышает 25 дБ по напряжению из соображений линейности обработки и устойчивости каскада к самовозбуждению.

Рассмотрим сформированную ранее структурную схему и зададимся требуемыми величинами усиления в каскадах на  рисунке 3.

 

Рисунок 3 Требуемыми величинами усиления в каскадах.

 

С антенны на входе РПУ наводится напряжение в 100мкВ (минимум), а на входе детектора для нормальной его работы требуется иметь напряжение в 1В – необходимый уровень напряжения для логики, которая находится далее.

Ограничим к-т усиления УРЧ в 20дБ и при идеальной входной цепи получим на входе смесителя 10мВ. Поскольку смеситель работает в режиме сильного сигнала гетеродина, на выходе уровень сигнала определяется уровнем последнего. Таким образом, получим на входе УПЧ около 10мВ, а с выхода требуется снять 1В. Тогда к-т усиления УПЧ составит 100 или 40 дБ. Поскольку из соображений линейности и устойчивости с одного каскада снимать более 20дБ недопустимо, составим УПЧ из двух каскадов. Как будет показано ниже, один из них будет нагружен на ФСС, а другой будут апериодическим. АРУ будет регулировать все два каскада УПЧ.

Общее усиление до детектора составит

              (4.2.9)

 

  (4.2.10)

 

где Квц=0.5= -6дБ – коэффициент передачи входной цепи;

nурч=1, nупч=2 – количество каскадов в УРЧ и УПЧ соответственно, для начала зададимся приведенными цифрами.

Поскольку К0min<Kобщ, то расчет произведен верно и принимается схема с одним каскадом УРЧ и двумя для УПЧ.

Коэффициент усиления выбран с запасом по следующим причинам:

· Уменьшение коэффициента усиления в результате старения элементов;

· В предварительном расчете не учитывались затухания вносимые избирательными системами, стоящими в тракте ПЧ;

· Необходимость учесть расстройку контуров.

Итак, теперь у нас есть все необходимые данные для подробного расчёта узлов приёмника. Сведём их в таблицу.

 

Параметр Значение
Диапазон принимаемых частот, МГц 4.438 – 4.650
Частота гетеродина, МГц 4.1
К-т шума 16.96
Общее усиление тракта, дБ 74
Напр-е на входе, мкВ не менее 100
Промежуточная частота, кГц 465

 



Дата: 2019-07-30, просмотров: 155.