5.4. Расчет характеристик избирательности преселектора

На крайних частотах диапазона f_МИН и f_МАКС расcчитываем и строим характеристики избирательности преселектора

_ПРЕС_ВХ +_УРЧ

где _ВХ и_УРЧ, соответственно, характеристики избирательности входного устройства и УРЧ, рассчитываемые следующим образом:

_ВХ = 20 lg( 1 / _ВХ) , ,₁ = Q_{КЭ ВХ}(f / f₀ - f₀ / f),



ч

_УРЧ = 20 lg( 1 / _УРЧ) , , ₂ = Q_{КЭ УРЧ}(f / f₀ - f₀ / f),

где f₀ - частота настройки, f - текущее значение частоты. Расчет производится до значений _ПРЕС< 20 дБ. На одном графике строим три резонансные кривые:_ВХ_УРЧ_ПРЕС отдельно для f_МИН и f_МАКС. По характеристике _ПРЕС определяется полоса пропускания преселектора на уровне 3 дБ (F_ПРЕС) и ослабление соседнего канала в преселекторе_СК.

На f_МИН и f_МАКС расcчитываем ослабление в УРЧ помехи с частотой зеркального канала, с промежуточной частотой и с частотой соседнего канала

_УРЧ = 10 lg( 1 + ^_П), _П = Q_{КЭ УРЧ}(f_П / f₀ - f₀ / f_П),

где f₀ - частота настройки;

при определении _{ЗК УРЧ}: f_П = f_ЗК = f₀ + 2 _* f_ПЧ,

при определении _{ПЧ УРЧ}: f_П = f_ПЧ,

при определении _{СК УРЧ}: f_П = f_СК = f­₀ + f_СК.

Рассчитываем общее ослабление зеркального канала, канала ПЧ и соседнего канала в преселекторе приемника:

_{ЗК ПР}=_{ЗК ВХ}+_{ЗК УРЧ},_{ПЧ ПР}=_{ПЧ ВХ}+_{ПЧ УРЧ},_{СК ПРЕС}=_{СК ВХ}+_{СК УРЧ},

где значения _{ЗК ВХ}, _{ПЧ ВХ}, _{СК ВХ} определены при расчете ВхУ.

Сравниваем полученные значения_ЗК и _ПЧ с требованием ТЗ.

На расчетных частотах диапазона вычисляем коэффициент передачи преселектора для сигнала и каждой из помех, определяющих заданный параметр нелинейности приемника:

K_{0 ПРЕС} = K_{0 ВХ *} K_{0 УРЧ} ,

K_{П i ПРЕС} = K_{0 ПРЕС *}  _{ВХ i *} _{УРЧ i} .

где _{УРЧ i} - ослабление i -ой помехи в УРЧ:



ч

ч

, _{УРЧ i} = Q_{КЭ УРЧ}(f_{П i} / f₀ - f₀ / f_{П i});

значения _{ВХ i} определены ранее в п.3.2.

Рассчитываем напряжение сигнала и помех на входе преобразователя частоты:

U_{С ВХ ПР} = U_{А0 *} K_{0 ПРЕС} ,

U_{П i ВХ ПР} = U_{А П i *} K_{П i ПРЕС} .

6. Расчет преобразователя частоты на имс к174пс1

6.1. Варианты построения схем преобразователей частоты

Принципиальная схема и параметры ИМС К174ПС1 при различных режимах работы приведены в прил.5. ИМС позволяет реализовать разнообразные варианты построения ПрЧ, отличающиеся способом подключения нагрузки, видами связей с предшествующим УРЧ и с цепями гетеродина. ИМС позволяет также выполнить ПрЧ с внешним и с совмещенным гетеродином.

11

ФСИ

DA

С_ВЫХ

С_М

С₁

С_БЛ

R_Ш

L_К

L_Ф

p_Ф

U_П

5

2

3

1,4,6,9,14

Рис.6.1

7

8

13

DA

С_ВЫХ

С_М

С₁

С_БЛ

R_Ш

L_К

L_Ф

p_ф

U_П

5

2

3

ФСИ

1,4,6,9,14

Рис.6.2

7

8

11

13

На рис.6.1 и 6.2 приведены варианты подключения нагрузки к выходу ПрЧ. Нагрузкой ПрЧ является ФСИ, подключаемый через согласующий контур L_К, C_К. При несимметричном подключении контура к выходу ИМС (рис.6.1) спектр выходного тока соответствует балансной схеме, при симметричном (рис.6.2) - кольцевой. В обоих случаях в ПрЧ обеспечивается ослабление помехи с частотой, равной промежуточной. Для реализации преимуществ кольцевой схемы необходимо обеспечить высокую степень симметрии контурной катушки относительно центрального отвода. Способ подключения нагрузки определяет различие в значениях параметров y_{21 ПР}, g_ВЫХ, C_ВЫХ ИМС (см. прил.5).

ИМС позволяет использовать симметричное (рис.6.3) и несимметричное (рис.6.4) подключение входов ИМС к выходам УРЧ и гетеродина (при работе от внешнего гетеродина). Симметричная схема предпочтительна при трансформаторных связях. При других видах связей (автотрансформаторной, внутриемкостной) лучше использовать несимметричную схему. Можно использовать симметричную схему для связи с источником сигнала и несимметричную для связи с гетеродином или наоборот.

L_{СВ С}

L_{СВ Г}

R

200

DA

7

8

11

13

10

12

5

2

3

1,4,6,9,14

Контур

гетер.

7

8

13

12

От УРЧ

От гетер.

R

200

10

11

DA

1,4,6,9,14

C_Р

C_БЛ

C_БЛ

Контур

УРЧ

5

2

3

С_РР

Рис.6.3 Рис.6.4

На ИМС К174ПС1 можно выполнить ПрЧ с совмещенным гетеродином, в котором обеспечивается малое взаимное влияние цепей сигнала и гетеродина. Автогенератор выполняют на транзисторах VT3 и VT6 ИМС, к эмиттерным и базовым цепям которых подключают контур, настроенный на f_Г (рис.7.9 и 7.10). Нумерация внутренних элементов ИМС на этих рисунках соответствует обозначениям на принципиальной схеме прил.5. Методика расчета автогенератора на ИМС приведена в п.7.3.

Построение ПрЧ с совмещенным гетеродином позволяет уменьшить число активных элементов в приемнике, однако схема переключения диапазонов оказывается сложнее, чем при использовании ПрЧ с отдельным гетеродином, поэтому ПрЧ с совмещенным гетеродином целесообразно применять при отсутствии коммутации в цепях гетеродина (например в блоке УКВ приемника).

В схеме рис.7.9 при трансформаторных связях контура гетеродина с транзисторами значения коэффициентов включения контура в базовую (p_Б) и эмиттерную (p_Э) цепи VT3 и VT6 ИМС не зависят от частоты. Это определяет постоянство амплитуды напряжения на контуре гетеродина (U_{m КГ}) при его перестройке в широких пределах.

В схеме рис.7.10 при емкостных связях контура гетеродина с транзисторами значения коэффициентов включения p_Б и p_Э изменяются при перестройке, поэтому эта схема находит применение при K_ДГ < 1.2...1.3. Схема с емкостными связями используется также в гетеродинах, частота которых стабилизирована кварцевым резонатором (см. п.8.3).

В схеме рис.7.10 частота контура гетеродина изменяется с помощью варикапа VD, который подключен к контуру через разделительные конденсаторы C_Р. Варикапная настройка может быть использована и при трансформаторных связях (рис.7.9).