|
Расчет супергетородинного приемника
2.3 Выбор параметров избирательной системы тракта ВЧ
Избирательные системы тракта высокой частоты (ТВЧ)
представляют собой резонансные системы. Они ставятся во
входных цепях и каскадах усилителей ВЧ и обеспечивают
избирательность по зеркальному каналу.
Количество резонансных систем берется исходя из
требований к избирательности по зеркальному каналу.
Так как моя избирательность Slзер = 25 дБ, а при fпр =
465 кГц (для моего диапазона принимаемых частот
150-400 кГц) избирательность одного резонансного контура
Slзер = 25-40 дБ, то в тракте ВЧ ориентировочно достаточно
одного контура.
Исходными данными для определения параметров
избирательной системы тракта ВЧ является заданная
избирательность Sезер и полоса пропускания тракта ВЧ
(2?Fтвч).
Добротность контуров тракта ВЧ (Qэ) необходимо
рассчитать так, чтобы одновременно удовлетворить двум
условиям: обеспечить избирательность по зеркальному каналу
и пропустить полосу частот не уже 2?Fтвч.
Таким образом, исходя из условия обеспечения
избирательности, рассчитываем добротность Qэи по формуле
(2.2)
6444448
Slзер_*_fmax
_??_ fmax+2fпр________
Qэи = ?fmax+2fпр _ fmax__?
? fmax fmax+2fпр ? , (2.2)
где n - количество ориентировочно выбранных контуров;
Slзер - заданное значение избирательности по
зеркальному каналу, дБ;
Smax - максимальная частота диапазона, кГц;
Sпр - промежуточная частота моего диапазона,
кГц.
Из моих исходных данных Sезер = 25 дБ = 17,8, fmax =
400 кГц, fпр = 465 кГц, n = 1.
17,8*0,4__
_ 0,4+(2*0,465)________ 5,35____
Qэи = ?0,4+(2*0,465) _ ____0,4______? = 3,325-0,3 = 1,77.
? 0,4 0,4+(2*0,465)?
Затем рассчитываем добротность Qэп, исходя из условий
обеспечения заданной полосы пропускания по формуле (2.3)
====
fmin ?1-??(Мк)?
Qэп = 2?Fтсч * ??(Мк) , (2.3)
где fmin - минимальная частота принимаемого
диапазона, кГц;
2?Fтcч - полоса пропускания ТСЧ;
Мк - коэффициент частотных искажений.
В данном случае fmin = 150 кГц, n = 1, Мк выбирается в
пределе 0,7 - 0,9, в данном случае Мк выбрано равным 0,8.
2?Fтcч рассчитывается по формуле (2.4)
2?Fтcч = 2*(?F+?fсопр+?fг), (2.4)
где ?F - полоса воспроизводимых частот;
?fсопр - допустимая неточность сопряжения
настроек контуров, кГц;
?fг - возможное отклонение частоты гетеродина,
кГц.
Для моего диапазона ?fсопр = 1-5 кГц, выбираем 1 кГц.
?F = Fв - Fн = 4,9 кГц.
-3
?fг = 1 * 10 * fmin = 0,15 кГц.
Подставляем данные числовые значения и получаем:
2?Fтcч = 2*(4,9+1+0,15) = 12,1 кГц.
———
Qэп = (150/12,1)*((v1-0.8?)/0,8) = 12,4*0,75 = 9,3.
Искомая добротность должна удовлетворять условию (2.5)
Qэп > Qэ > Qэи. (2.5)
Лишь в этом случае можно получить резонансную кривую
контура, обеспечивающую данную избирательность и полосу
пропускания.
9,3 > Qэ > 1,77.
В данном случае Qэ = 2. Эту добротность приравнивают к
Qэmax - добротность контуров тракта ВЧ на максимальной
частоте.
Qэ должно быть практически осуществимо. Конструктивная
добротность контура (Q), из-за шунтирования входным сопро-
тивлением транзистора, уменьшается. Поэтому значение Qэ не
должно превышать 0,8*Q, а значение Q для моего приемника
не должно превышать 100. Зададимся Q = 2,5.
Рассчитываем Qэmin - добротность на минимальной частоте
по формуле (2.6)
Qэmin = 1/dэmin, (2.6)
dэmin = d+(dэmax-d)*(fmin/fmax), (2.7)
dэmax = 1/Qэmax, (2.8)
где Q - конструктивная добротность контуров,
Qэmax - добротность контура на максимальной час-
тоте диапазона.
Исходя из формул и моих данных вычислим Qэmin :
dэmax = 1/2 = 0,5.
dэmin = 1/2,5 + (0,5 - (1/2,5))*(0,15/0,4)=0,44.
Qэmin = 2,3.
Полученные добротности должны выполняться в условиях
неравенств: Qэп > Qэmin; Qэmax > Qэи. Условие неравенств
выполняются, следовательно расчет добротностей произведен
верно.
Теперь необходимо проверить, возможно ли обеспечить за-
данную избирательность при полученных значениях Qэmin и
Qэmax.
Избирательность по зеркальному каналу на минимальной
частоте рассчитывается по формуле (2.9)
?fmin+2fпр _ fmin__ ?
Slзер(min) = Qэmin * ? fmin fmin+2fпр ? *
? fmin+2fпр ?
* ? fmin ? , (2.9)
где Qэmin - добротность контуров тракта ВЧ на мини-
мальной частоте.
Из моих исходных данных fmin = 150 кГц, fпр = 465 кГц и
из главы 2.3 Qэmin = 2,3, n = 1 можно вывести следующее:
?0,15 + (2 * 0,465) _ _ 0,15_ _____?
Slзер(min) = 2,3 * ? 0,15 0,15 + (2 * 0,465)?*
?0,15 + (2 * 0,465)?
* ? 0,15 ? = 2,3 * (7,2 - 0,14) * 7,2 =
= 116,9 = 40 дБ.
Избирательность по зеркальному каналу на максимальной
частоте рассчитывается по формуле (2.10)
?fmax+2fпр _ fmax__ ?
Slзер(max) = Qэmax * ? fmax fmax+2fпр ? *
? fmin+2fпр ?
* ? fmin ? , (2.10)
Из моих исходных данных fmax = 400 кГц, fпр = 465 кГц и
из главы 2.3 Qэmax = 2, n = 1 можно вывести следующее:
?0,4 + (2 * 0,465) _ 0,4 ______?
Slзер(max) = 2 * ? 0,4 0,4 + (2 * 0,465)? *
?0,4 + (2 * 0,465)?
* ? 0,4 ? = 2 * (3,325 - 0,3) * 3,325 = 26 дБ
Далее рассчитываем избирательность тракта ВЧ по со-
седнему каналу по формуле (2.11)
???????????????
Slтсч = [?1 + ((2?f/fmax) * Qэmax)?]? , (2.11)
где ?f - стандартная расстройка, кГц.
Из моих исходных данных fmax = 400 кГц, из главы 2.3
Qэmax = 2, n = 1, ?f = 9 кГц можно найти Slтсч:
???????????? ??????
Slтсч = ?1 + ((2*9/400) * 2)? = ?1 + 0,0081 = 1 = 0 дБ.
Далее находим вносимые частотные искажения Мтсч на за-
данной полосе пропускания приемника 2?f:
???????????????
Мтсч = 1 / (?1 + ((Qэmin * (2?f/fmin))?) , (2.12)
Из моих исходных данных fmin = 150 кГц, fпр = 465 кГц и
из главы 2.3 Qэmin = 2,3, n = 1, ?f = 9 кГц можно вывести
следующее:
?????????????
Мтсч = [1/ (?1 + (2,3 * (2*9/150))?) = 1/1,037 = 1 = 0 дБ.
Рассчитаем избирательность приемника по промежуточной
частоте по формуле (2.13)
Slпр = (Qэmin(fпр/fо - fо/fпр))? * fпр/fо, (2.13)
где fо - крайняя частота поддиапазона, наиболее близ-
ка к промежуточной fпр;
Qэ - добротность контуров по частоте fо;
n - число однотипных контуров ТСЧ.
Полученное значение Slпр оказалось больше заданного,
фильтр-пробка не нужен.
| |
