1.15 Вибір, та попередній розрахунок схеми автоматичного регулювання підсилення

В транзисторних приймачах найчастіше використовується режимне АРП, в якому змінюється режим роботи по постійному струмі регульованих каскадів.

Виділяють такі практичні схеми режимного АРП:

• просте не затримане АРП;

• затримане АРП з кремнієвим діодом;

• затримане АРП на окремому детекторі;

• підсилене і затримане АРП.

Існує 2-а способи подачі управляючої напруги на активний елемент:

• в коло бази транзистора;

• в коло емітера транзистора.

Недоліком схеми з управлінням по колу емітера порівняно із схемами управління по колу бази є відносно велика потужність, яка споживається від джерела управляючої напруги АРП, що потребує використання схеми підсилення АРП.

Розрахунок кількості регульованих каскадів:

Допустивши, що регульовані каскади ідентичні, необхідна кількість регульованих каскадів приймача для забезпечення заданої ефективності АРП:

(1.54)

де – Двх – заданий діапазон зміни вхідного сигналу (згідно ТЗ Двх=28 дБ);

Двих – заданий діапазон зміни вихідного сигналу (згідно ТЗ Двих=6 дБ);

n – зміна коефіцієнту підсилення каскадів в результаті дії АРП.

Експериментально встановлено, що при зміні емітерного струму в межах (0.2…4.5)мА за рахунок зміни регульованої напруги зміщення на базах транзисторів коефіцієнт підсилення каскадів змінюється в межах в n=(8…12)разів [5]. Приймаю n=10. Отже:

Округляю до більшої цілої величини, отримую – необхідно 2-а регулюючих каскади. Оскільки перетворювальні каскади для підвищення стабільності роботи приймача системою АРП, як правило не охоплюють, то в проектованому приймачі системою АРП будуть охоплені 2-а каскади ППЧ. Крім того, зважаючи на вище сказане, в проектованому приймачі буде використано підсилене затримане АРП з подачою управляючої напруги в коло бази.

Розділ 2 Повний електричний розрахунок каскадів радіоприймача

2.1 Розрахунок вхідного кола

Виходячи з результатів попереднього розділу схема вхідного кола з індуктивним зв’язком з антеною та ПРЧ буде мати вигляд зображений на рисунку 1.

Рисунок 2.1 Схема вхідної ланки

Методика розрахунку вхідної ланки наведена в [10].

Параметри штирової антени згідно літератури [10]:

• мінімальна ємність антени С_Аmin=50 пФ;

• максимальна ємність антени С_Аmax=150;

• опір антени R_А=25 Ом

Індуктивність контура обчислюється за формулою:

(2.1)

де – L- індуктивність контура, в мкГн;

Кпд – коефіцієнт перекриття діапазону;

f_0max – максимальна частота сигналу, в МГц;

Сmax, Cmin – максимальна і мінімальна частота вибраного блоку конденсатора, в пФ.

Індуктивність котушки зв’язку з антеною:

(2.2)

де – Кпод=1.2…2 – коефіцієнт подовження антени, із збільшенням якого падає коефіцієнт передачі вхідного кола, але збільшується його рівномірність подіапазону. Вибираю Кпод=1.6;

f_0min – мінімальна частота сигналу, в МГц;

L – в мкГн;

С_Аmin – мінімальна ємність антени в пФ

Обчислюю коефіцієнт зв’язку з антеною і коефіцієнт включення вхідного кола до входу ПРЧ для отримання потрібної S_{e дз} (d_екв) так, щоб на f_0min і f_0max були рівні сумі затухань внесених антеною і входом ПРЧ:

(2.3)

де:

(2.4)

де – R_А і Rвх відповідно опір антени і вхідний опір транзистора ПРЧ.

(2.5)

Обчислюю коефіцієнт зв’язку з антеною, який забезпечує допустиме розлаштування контура вхідного кола. При цьому приймаю, що антена і вхідна ємність ПРЧ вносять одинакову розстройку при чому сумарна розстройка не перевищує 0,5П. Приймаю також, що при регулюванні ми компенсуємо середню зміну L по діапазоні. Тоді не компенсованими залишаються випадкові відхилення С_А при експлуатації. Для цього беремо:

(2.6)

де:

(2.7)

(2.8)

де f_Amax і f_Amin – резонансні частоти антеного контура відповідно на мінімальній і максимальній частоті діапазону, які рівні:

(2.9)

(2.10)

Вибираю К_звА з умов:

(2.11)

де К_к – конструктивно можливий коефіцієнт зв’язку рівний 0.5…0.6 для котушок з універсальною намоткою і 0.4…0.5 для котушок з одношаровою намоткою.

(2.12)

(2.13)

Отже К_звА=0.089.

Вибираю індуктивність зв’язку так, щоб вона сумісно з ємністю С_вх утворювала контур настроєний на частоту вище f_0max+2f_п при верхній настройці гетеродина:

(2.14)

Обчислюю коефіцієнт зв’язку між котушками L і L_зв необхідний для отримання m_вх:

(2.15)

Знаходжу ємність підстроювального конденсатора:

(2.16)

Обчислюю коефіцієнт передачі вхідного кола для f_0min і f_0max даного діапазону:

(2.17)

де f₀ – частота налаштування вхідного кола.

Для f_0min=8.82(МГц):

Для f_0max=12.24(МГц):