3.1. Порядок расчета

Схема резонансного усилительного каскада на биполярном транзисторе приведена на рис.3.1. В этой схеме транзистор включен с общим эмиттером.

Рис. 3.1

3.2. Расчет резонансного коэффициента усиления урч и чувствительности приемника

Рассчитаем значение p₂:

- из условия допустимого расширения полосы пропускания D=ΔF_КЭ/ΔF_К. Значение D выбираем равным 1,5

- из условия допустимого влияния внутренней обратной связи на устойчивость работы УРЧ

- из условия расстройки контура не более, чем на половину полосы пропускания за счет подключения к нему ΔC_ВЫХ

Из трех полученных значений выбираем меньшее p₂ = min{ p_2D, p_2У, p_2f }, которое используем при дальнейших расчетах.

p₂ =0.16

Рассчитываем значение p_{1 СЛ} :

- из условия допустимого расширения полосы пропускания

- из условия допустимой расстройки контура

Из двух значений выбираем меньшее p_{1 СЛ} = min{ p_{1 СЛ D}, p_{1 СЛ f} }, которое используем в дальнейших расчетах.

P_1сл =0.112

Рассчитаем значение индуктивностей катушек связи

L_{СВ 1} = L_К p₂² / k² ,  

L_{СВ 2} = L_К p_{1 СЛ}² / k² ,

где k - коэффициент магнитной связи между катушками при однослойной обмотке k = 0,3.

L_{СВ 1} =1,741·10^-4·0,026 / 0.09=4,96

L_{СВ 2} =1,741·10^-4·0,013/0.09=2,426

Т.к. значение индуктивности L_СВ1 или L_СВ2 не превышает 0.3 L_К =8,346, то используем трансформаторную связь контура с соответствующей цепью.

Рассчитаем параметры УРЧ на крайних и одной средней частоте диапазона, т.е. при f₀ = {f_МИН, f_СР, f_МАКС}.

0,504 МГц 0,978 МГц 0,735 МГц

Расчету подлежат:

- резонансная проводимость колебательного контура

g_К = 1 / (ωL_К Q_К) ,

- резонансная проводимость эквивалентного контура

g_КЭ = g_К + p₂² g_ВЫХ + p_{1 СЛ}² g_{ВХ СЛ},

- эквивалентная добротность контура

Q_КЭ = 1 / (ωL_К g_КЭ),

- полоса пропускания каскада

ΔF_УРЧ = f₀ / Q_КЭ,

- резонансный коэффициент усиления

K_{0 УРЧ} = y₂₁ p₂ p_{1 СЛ} / g_КЭ.

Результаты расчета сведём в таблицу.

Таблица 3.1.

f	параметры
	1,168	1,752	53,333	1,835	30,714
	1,555	2,139	58,158	1,264	25,158
	2,266	2,85	63,606	79,30	18,882

Рассчитываем получающееся в результате значение чувствительности приемника при заданном в ТЗ отношении сигнал/шум на выходе и стандартном испытательном сигнале.

Используем при этом квадрат напряжения шума, создаваемого АП1 на его входе

U²_{Ш ВХ 1} = 4 k Т₀ RaΔF_ПР К_{Ш АП1}

U²_{Ш ВХ 1} = =7.813

U_{Ш ВХ 1} =0,27 мкВ

Рассчитываем квадрат напряжения шума, создаваемого преобразователем частоты на его входе

U²_{Ш ВХ2} = 4 k Т₀ (1/g_Г)ΔF_ПР К_{Ш ПР}

U²_{Ш ВХ2} = 4 ·1.38·10^-23·293·(1/2.7·10^-3)·5700·1.585= 7.234

U_{Ш ВХ2} =0,27 мкВ

где g_Г = (2...3)g_{ВХ ПР}; g_{ВХ ПР} и К_{Ш ПР} берутся из справочных данных, k=1.38Дж, To=293 К

Рассчитываем суммарное напряжение шума на входе АП1

Рассчитываем наихудшее в диапазоне (номинальное) значение чувствительности приемника

U_А0 = 𝝃_ВХтз _* U_{Ш ВХ.1 Σ /}К_{0 ВХ МИН}

U_А0 = 66,66_* 0,27/0.27 =66,66 мкВ    

где К_{0 ВХ МИН} - наименьший в диапазоне коэффициент передачи входного устройства.

Значение 𝝃_{ВХ Т3} определено в п. 1.8.

Полученное значение чувствительности удовлетворяет требованию ТЗ.