1.8. Требования к гетеродину

К качестве гетеродина применим синтезатор частот.

Зная типовую схему включения и параметры микросхемы, предъявим требования к синтезатору частот:

1. Относительная нестабильность частоты .

2. Максимальная частота, МГц: .

3. Минимальная частота, МГц: .

Данным характеристикам удовлетворяет генератор на основе синтезатора частот ADF4360-9.

Параметры генератора ADF4360-9:

1. Диапазон генерированных частот, МГц……………………..1,1…200

2. Максимальная частота опорного генератора, МГц……………….250

3. Напряжение питания, В…………………………………………3…3,6

4. Потребляемый ток, мА……………………………………………….23

Синтезатор частот, аналогично входной цепи, должен перестраиваться в полосе рабочих частот при помощи варикапов КВ128А.

1.9. Требования в источнику питания

Так как у нас в качестве компонент схемы выбраны микросхемы, то необходимо предъявить требования к источнику питания. В данной схеме используется опорное напряжение 220 В.

Согласно типовым схемам включения микросхем, источник питания должен обеспечивать:

1. +5 В – для интегральной микросхемы ADL5530.

2. +9 В – для микросхемы М43209, К174УР3.

3. +10 В – для К174УН5.

4. Варикап управляется напряжением 1…9 В.

Напряжения питания микросхем понижается включением линейных стабилизаторов или RC-фильтров в цепи питания.

Для усилителя звуковой частоты в справочных данных указан только ток, потребления в режиме молчания, т.е. при .

Определим постоянную составляющую тока УНЧ.

Постоянная составляющая тока УНЧ, соответствующая максимальной мощности в нагрузке, находится с учетом коэффициента полезного действияи напряжения источника питания:

.

- максимальная мощность в нагрузке;

- напряжение источника питания для схемы К174УН5;

- КПД (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Зависимость выходной мощности от КПД для ИМС К174УН5

Вычислим :

Потребляемый ток находится суммированием токов всех микросхем по каждому из напряжений питания:

.

1. Потребляемый ток для напряжения питания +5 В.

, где

- ток потребления ИМС ADL5530, используемой в качестве УРЧ.

Получаем: .

2. Потребляемый ток для напряжения питания +9 В.

, где

- ток потребления ИМС М43209, используемой в качестве смесителя;

- ток потребления ИМС К174УР3.

Получаем: .

3. Потребляемый ток для напряжения питания +10 В.

, где

- ток потребления ИМС К174УН5, применяемой в качестве УНЧ, соответствующий максимальной мощности в нагрузке.

Получаем: .

1.10. Функциональная схема приемника

Рис. 1.6. Функциональная схема приемника

2. Расчет принципиальной электрической схемы рпу

1. Цепи частотной селекции и межкаскадного согласования

Выше были выбраны для преселектора два одиночных контура. Одиночный контур ставится на входе УРЧ, обеспечивая связь антенны и УРЧ, и один одиночный контур ставится на выходе УРЧ , обеспечивая связь УРЧ со смесителем.

Рассчитаем входную цепь.

Исходные данные для расчёта:

- сопротивление антенны;

- входное сопротивление УРЧ (ИМС ADL5530);

- эквивалентное затухание контура;

- собственное затухание контура.

Перестройку по диапазону будем осуществлять при помощи варикапов КВ128А со встречной схемой включения.

- коэффициент перекрытия варикапа;

- требуемый коэффициент перекрытия контура;

- максимальная ёмкость варикапа;

- минимальная ёмкость варикапа.

Рис. 2.1. Принципиальная электрическая схема одноконтурной входной цепи

Максимальная емкость контура:

.

- рекомендуемая максимальная емкость контура.

Если емкость оказывается больше рекомендуемой, то в контур необходимо включить два конденсатора: один параллельно варикапу, а второй последовательно с ним. В данном случае полученная максимальная емкость контура меньше рекомендуемой ёмкости (), поэтому включение в контур дополнительных конденсаторов не требуется.

Минимальная емкость контура:

.

Вычислим индуктивность контура входной цепи:

.

Коэффициенты включения контура с антенной m и n со входом первого каскада (УРЧ) n:

;

.

Коэффициент передачи входной цепи равен:

.

Аналогичный контур будет стоять в качестве нагрузки УРЧ (рис. 2.2). Данный контур ставится на выходе УРЧ и обеспечивает связь с преобразователем частоты.

- выходное сопротивление УРЧ;

- входное сопротивление смесителя (ИМС М43209).

Рис. 2.2. Принципиальная электрическая схема одноконтурной цепи, стоящий в нагрузке УРЧ

Так как выходное сопротивление УРЧ и сопротивление антенныравны, а входное сопротивление УРЧи входное сопротивление смесителятакже равны, то коэффициенты включенияm и n для контура входной цепи и контура, стоящего в нагрузке УРЧ, будут одинаковы. Следовательно, и другие параметры будут одинаковыми для обоих контуров. Поэтому, расчёт данного контура производить не будем, а приведем его параметры:

- индуктивность контура.

Максимальная емкость контура: .

Минимальная ёмкость контура: .

Коэффициенты включения контура с УРЧ и со входом смесителя:

;

.

Коэффициент передачи контура:

.

Управляющие напряжения настройки варикапов подаются с блока управления настройкой через развязывающую цепь по ВЧ сигналу. Сопротивление в этой цепи выбирают раз в сто больше сопротивления контура, а сопротивление емкости переменному напряжению в сто раз меньше, чем у контура.

Определим сопротивления :

.

Металлодиэлектрические резисторы серии С2-23. Номинальные значения: _. Тип: С2-23-0.062 Вт. Размер: (3,2х1,5) мм. Максимальное рабочее напряжение: 200 В. Точность: _{. Диапазон рабочих температур: ÷.}

Рассчитаем значение емкости :

(Ом);

Керамический конденсатор серии КМ6. Емкость: _. Тип ТКЕ: М75. Размер: (9,5х9,5х6) мм. Максимальное напряжение по постоянному току: 50 В. Допуск к емкости: _.

Разделительные емкости должны иметь сопротивление по высокой частоте в сто раз меньше, чем входные или выходные сопротивления предыдущего и последующего каскадов. Минимальное сопротивление в данном случае 50 Ом. Рассчитаем разделительные емкости ,и применим их в рассчитанных цепях:

;

.

_{Керамические} конденсаторы серии КМ6. Емкости: _. Тип ТКЕ: М1500. Размер: (12х12х6) мм. Максимальное напряжение по постоянному току: 50 В. Допуск к емкости: _.