2. Эскизный расчет структурной схемы приемника

Дата: 2025-05-21; Просмотры: 5

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Содержание

1. Общие указания по проектированию.....................................................3

2. Эскизный расчет структурной схемы приемника..................................6

2.1. Задачи расчета.....................................................................................6

2.2. Выбор значения промежуточной частоты..............................................7

2.3. Выбор избирательной системы тракта ПЧ.............................................7

2.4. Определение числа и типа избирательных систем преселектора.........8

2.5. Выбор способа и элемента настройки.................................................10

2.6. Выбор детектора сигнала....................................................................13

2.7. Выбор активных приборов ВЧ тракта и распределение

усиления по каскадам...........................................................................................13

2.8. Проверка реализации требуемого отношения сигнал/шум

на выходе приемника...........................................................................................20

2.9. Выбор ИМС УЗЧ, динамической головки и узлов блока питания.........21

3. Указания по проектированию преселектора с учетом требований

многосигнальной избирательности.....................................................................23

3.1. Цели проектирования..........................................................................23

3.2. Порядок проектирования.....................................................................24

3.3. Пример расчета...................................................................................31

4. Указания по расчету входных устройств на персональном

компьютере..........................................................................................................34

4.1. Программное обеспечение..................................................................34

4.2. Расчет входных устройств с внешней короткой антенной....................35

4.3. Расчет двухдиапазонного входного устройства с магнитной

антенной................................................................................................................37

5. Расчет УРЧ и общих характеристик преселектора............................41

5.1. Порядок расчета..................................................................................41

5.2. Расчет резонансного коэффициента усиления УРЧ и

чувствительности приемника.................................................................................42

5.3. Расчет элементов цепей питания........................................................45

5.4. Расчет характеристик избирательности преселектора........................48

6. Расчет преобразователя частоты на ИМС К174ПС1........................50

6.1. Варианты построения схем преобразователей частоты......................50

6.2. Расчет подключения нагрузки к преобразователю частоты.................52

6.3. Проверка выполнения требований ТЗ к многосигнальной

избирательности приемника..................................................................................54

7. Расчет гетеродина..............................................................................55

7.1. Расчет сопряжения настроек гетеродина и преселектора...................55

7.2. Расчет термокомпенсации контура гетеродина....................................62

7.3. Расчет автогенератора на транзисторах ИМС К174ПС1......................70

7.4. Расчет гетеродина на отдельном транзисторе....................................72

8. Расчет детекторов радиосигналов......................................................78

8.1. Расчет диодного детектора АМ сигнала..............................................78

8.2. Расчет детектора ЧМ сигнала ............................................................80

8.3. Расчет детектора ОМ сигнала.............................................................82

9. Расчет тракта промежуточной частоты..........................................85

9.1. Общие рекомендации..........................................................................85

9.2. Расчет резонасного каскада УПЧ.........................................................89

9.3. Расчет каскада УПЧ с резистивной нагрузкой......................................91

9.4. Расчет общих характеристик тракта УПЧ.............................................92

Литература..............................................................................................95

Приложения...............................................................................................96

1. Общие указания по проектированию

В методических указаниях рассматриваются вопросы проектирования радиоприемных устройств умеренно высоких частот (ДВ, СВ, КВ, УКВ диапазонов). Излагаемый материал базируется на многолетней практике курсового проектирования радиоприемных устройств в СПбГУТ им.проф. М.А.Бонч-Бруевича [9, 10]. При этом предлагаемые методики ориентированы на использование современных схемотехнических решений и элементной базы.

Методические указания позволяют выполнить расчет радиовещательных и спортивных приемников сигналов с амплитудной (АМ), частотной (ЧМ) и однополосной (ОМ) модуляцией. Они могут быть использованы и при проектировании приемников другого назначения (например приемников подвижных систем связи, персонального вызова и др.). Разработчику проекта рекомендуется воспользоваться литературой, список которой приведен в конце пособия.

При проектировании предполагается использование персонального компьютера. Наиболее трудоемкая часть проекта - расчет входного устройства - выполняется на компьютере с использованием программного обеспечения, в разработке которого принимали активное участие студенты СПбГУТ.

Основным направлением в проектировании современной радиоприемной аппаратуры является разработка ее на основе микросборок, представляющих собой законченные функциональные узлы. Основу микросборок составляет интегральная микросхема (ИМС), содержащая активные элементы с элементами схемы питания. Предполагается, что студенты, выполняющие данный курсовой проект, проводят разработку перспективных моделей радиоприемников на стадии НИР, используя ИМС, серийно выпускаемые промышленностью, либо опытные образцы ИМС, изготовляемые по специальному заказу. ИМС большой степени интеграции, содержащие каскады УРЧ, как правило, не соответствуют предъявляемым современной электромагнитной обстановкой требованиям по многосигнальной избирательности, а также по уровню собственных шумов и диапазону рабочих частот. В силу этого УРЧ приемника предлагается выполнить на дискретном полевом или биполярном транзисторе.

Курсовой проект выполняется по индивидуальному техническому заданию (ТЗ). В задании указаны условные обозначения диапазонов, для которых следует выполнить детальный электрический расчет. Ниже приведены обозначения диапазонов.

ДВ - 148,5...283,5 кГц (2020,2...1058,2 м),

СВ - 526,5...1606,5 кГц (569,8...186,7 м); его разбивают на два поддиапазона: СВ1 (526.5...1100 кГц) и СВ2 (1100...1606.5 кГц),

КВ - 3,95...26,1 МГц (75,9...11,5 м) ; разбивка КВ диапазона на поддиапазоны произведена в соответствии с принятой и приведена в прил.1,

УКВ1 - 65,8...74,0 МГц (4,56...4,05 м),

УКВ2 (FM) - 100,0...108,0 МГц (3,00...2,78 м),

В западноевропейских странах диапазон УКВ : 87,25...108,42 МГц.

В диапазонах ДВ и СВ прием ведется на встроенную магнитную антенну, расчет которой должен быть произведен разработчиком. В диапазонах КВ и УКВ может использоваться открытая (штыревая антенна), параметры которой приведены в задании, либо внешняя антенна, для подключения которой в конструкции приемника должно быть предусмотрено стандартное гнездо.

Настройка приемника внутри диапазона может быть механической или электронной. При механической настройке используют типовые блоки КПЕ, значения емкостей секций которых (С_{Н МИН} и С_{Н МАКС}) указаны в задании. При электронной настройке следует использовать выпускаемые промышленностью варикапы, при этом значения минимальной и максимальной емкостей настройки выбираются разработчиком самостоятельно, так же как и способ изменения управляющего напряжения на варикапах.

Требования к разрабатываемому радиовещательному приемнику, указанные в задании, отвечают ГОСТ 5651-89 [5] для приемников соответствующего диапазона и группы сложности.

При проектировании приемника и разработке его принципиальной схемы рекомендуется познакомиться со схемами, способами переключения диапазонов и другими особенностями радиовещательных приемников, выпускаемых промышленностью и выбрать приемник-прототип.

Номинальные значения сопротивлений и емкостей принципиальной схемы приемника после их расчета должны выбираться в соответствии со стандартными значениями. Шкала номинальных значений элементов приведена в прил.2. Конденсаторы, используемые в колебательных контурах, должны иметь допустимое отклонение емкости 5%, все прочие конденсаторы и резисторы могут иметь допуск 10% или 20%.

Курсовой проект, представляемый к защите, должен содержать структурную и принципиальную схемы приемника, конструктивный чертеж и пояснительную записку, выполненную в соответствии с требованиями к оформлению научно-технических отчетов, спецификацию элементов принципиальной схемы.

Пояснительная записка должна содержать следующее :

- титульный лист,

- задание на проектирование,

- введение, излагающее задачи и особенности проектирования,

- описание приемника-прототипа,

- эскизный расчет структурной схемы проектируемого приемника,

- электрический расчет радиотракта приемника, включая:

- расчет преселектора,

- расчет преобразователя частоты,

- расчет гетеродина и сопряжения настроек контуров

гетеродина и преселектора,

- расчет усилителя промежуточной частоты,

- расчет детектора,

- дополнительные расчеты по указанию преподавателя,

- описание принципиальной схемы и конструкции приемника,

- таблицу соответствия результирующих характеристик приемника

требованиям технического задания,

- заключение,

- список литературы,

- приложения.

Пояснительная записка сдается преподавателю на проверку, после чего назначается дата защиты проекта.

2. ЭСКИЗНЫЙ РАСЧЕТ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНИКА

2.1. Задачи расчета

Типовая структурная схема современного приемника содержит основные узлы, изображенные на рис.2.1 [1, 6, 8]. Там же обозначены коэффициенты передачи отдельных узлов и уровни напряжений на входе каждого из них при задающем напряжении или напряженности поля, равными чувствительности приемника. В результате эскизного расчета все эти величины должны быть заменены численными значениями.

Тип используемого детектора (АД, ЧД, ОМД) зависит от вида модуляции сигнала. Система АРУ в приемнике ЧМ сигналов как правило отсутствует.

Работу следует начать с выбора приемника-прототипа из приемников, выпускаемых промышленностью [1]. Очевидно, что его основные узлы сохранятся и в проектируемом приемнике. В дальнейшей работе следует опираться на результаты этого изучения, что позволит уменьшить вероятность ошибок при проектировании и, при необходимости, получить дополнительный справочный материал.

Обоснование структурной схемы включает в себя:

- выбор значения промежуточной частоты, избирательных систем тракта ПЧ и преселектора;

- выбор элемента настройки и обоснование способа настройки;

- выбор детектора приемника;

- выбор активных приборов (АП) ВЧ тракта и проверку возможности удовлетворения требований ТЗ при выбранной элементной базе;

- выбор ИМС УЗЧ и типа динамической головки;

- выбор узлов схемы питания приемника.

2.2. Выбор значения промежуточной частоты

Число преобразований частоты в приемнике и значение промежуточной частоты f_ПЧ выбирается, в первую очередь, из условий обеспечения требований по ослаблению зеркального (s_ЗК) и соседнего (s_СК) каналов, а также с учетом других факторов. В проектируемых приемниках эти требования обычно могут быть обеспечены при использовании одного преобразования частоты и стандартного значения f_ПЧ [5]. В бытовой аппаратуре приняты следующие значения f_ПЧ:

- 465 кГц в радиовещательных приемниках АМ сигналов (диапазоны ДВ, СВ, КВ);

- 10.7 МГц в радиовещательных приемниках ЧМ сигналов (диапазон УКВ);

- 500 кГц в приемниках ОМ сигналов (диапазон КВ).

Выбор указанных значений f_ПЧ позволяет использовать в тракте ПЧ интегральные фильтры сосредоточенной избирательности (ФСИ), выпускаемые промышленностью.

2.3. Выбор избирательной системы тракта ПЧ

Основную роль в формировании резонансной характеристики приемника и обеспечении требований ТЗ по ослаблению соседнего канала играет тракт промежуточной частоты. Полоса пропускания приемника (DF_ПР) приблизительно равна полосе пропускания тракта ПЧ. Исключение составляют приемники ДВ и СВ диапазонов, где полоса пропускания приемника оказывается более узкой, чем полоса пропускания тракта ПЧ.

Значение DF_ПР определяют следующим образом:

DF_ПР = DF_С + 2 ( Df_ПЕР + Df_ПР ),

где DF_С - полоса частот принимаемого сигнала; Df_ПЕР и Df_ПР - нестабильности частот передатчика и приемника.

Для АМ сигнала: DF_С = 2 F_В ;

для ОМ сигнала : DF_С = F_В - F_Н ;

для ЧМ сигнала: DF_С = 2 F_В (1+ + y), где y - значение индекса частотной модуляции при верхней частоте модуляции.

F_В и F_Н - соответственно верхняя и нижняя частоты полосы воспроизводимых звуковых частот.

Нестабильность частоты вещательных передатчиков (Df_ПЕР) не превышает 10 Гц в диапазонах ДВ, СВ и КВ и 2000 Гц в диапазоне УКВ. Нестабильность частоты настройки приемника (Df_ПР) составляет приблизительно 10^-3 _* f₀ при отсутствии элементов температурной стабилизации контура гетеродина и 10^-4 _* f₀ при наличии таковой.

Если из-за высокой нестабильности частоты настройки приемника рассчитанное значение DF_ПР превышает 1.1DF_С, то принимают DF_ПР = 1.1DF_С. В этом случае следует либо применить в приемнике систему АПЧ с коэффициентом автоподстройки

K_АПЧ > 10^-3 f₀ / (0.1 DF_С) ,

либо смириться с необходимостью ручной подстройки частоты в процессе радиоприема.

В современных приемниках избирательность тракта ПЧ обеспечивается ФСИ. Выбор ФСИ производят исходя из требований ТЗ по ослаблению соседнего канала (s_СК) и выбранного значения полосы пропускания приемника. Параметры некоторых типов ФСИ приведены в прил.3. Для выбранного ФСИ по указанному затуханию определяют его коэффициент передачи напряжения на центральной частоте K_{0 Ф}.

Если в качестве ФСИ выбирается пьезокерамический фильтр (ПКФ), то следует иметь в виду, что за границами полосы пропускания он обеспечивает сравнительно малое (40...50 дБ) ослабление, не возрастающее с увеличением отстройки. Этого может оказаться недостаточно для ослабления колебаний с частотой гетеродина, поэтому между преобразователем частоты и ФСИ всегда ставят согласующий контур с полосой пропускания DF_СК = (2...3) DF_Ф, который помимо согласования выходной проводимости преобразователя с входной проводимостью фильтра обеспечивает необходимое ослабление при больших отстройках.

2.4. Определение числа и типа избирательных систем преселектора

Число избирательных систем преселектора в каждом диапазоне определяют исходя из заданного ослабления зеркального канала (s_ЗК), которое должно обеспечиваться на максимальной частоте диапазона (f₀ = f_МАКС), т.е. в “худшей точке”.

Задаемся значением конструктивной (максимальной реализуемой на данной частоте) добротности контура преселектора Q_К. Ориентировочные значения Q_К следующие: в диапазоне ДВ от 40 до 60, СВ - от 50 до 80, КВ - от 80 до 180, УКВ - от 60 до 120.

Оцениваем значения добротности эквивалентного контура Q_КЭ = (0.6...0.8)Q_К и его полосы пропускания DF_КЭ = f₀ / Q_КЭ­.

Рассчитываем крутизну характеристики избирательности преселектора (в децибелах на декаду), при которой будет обеспечено выполнение требований ТЗ по ослаблению зеркального канала:

,

где 3 дБ - ослабление на границах полосы пропускания.

Рассчитываем число колебательных контуров преселектора

m_ПРЕС = round ( g_ПРЕС / 20) ,

где round означает округление аргумента до ближайшего целого, превышающего аргумент; 20 дБ/дек - крутизна характеристики избирательности одного колебательного контура за пределами полосы пропускания.

Если m_ПРЕС = 1 преселектор содержит одноконтурное входное устройство, а УРЧ может отсутствовать. При отсутствии УРЧ, однако, могут быть не выполнены требования ТЗ по чувствительности.

При m_ПРЕС = 2 в преселекторе целесообразно использовать одноконтурное входное устройство и резонансный УРЧ, который помимо дополнительного ослабления помех обеспечивает снижение коэффициента шума приемника.

Если m_ПРЕС > 2, то рекомендуется следующая последователь-ность действий:

- проверить возможность увеличения добротности контуров преселектора;

- использовать двухконтурное входное устройство и резонансный УРЧ;

- применить в приемнике двойное преобразование частоты [9].

Приняв решение о числе колебательных контуров преселектора и значении их добротности, проверяем выполнение требования ТЗ по ослаблению помехи с частотой, равной промежуточной (s_ПЧ), на частоте диапазона (f₀), ближайшей к f_ПЧ :

s_ПЧ = m_{ПРЕС *} 10 _* lg (1 + x_ПЧ² ),

где x_ПЧ = Q_КЭ ( f_ПЧ / f₀ - f₀ / f_ПЧ ).

Если окажется, что избирательности преселектора недостаточно для ослабления помехи с частотой f_ПЧ, то это ослабление может быть увеличено на 10...20 дБ с помощью дополнительного режекторного фильтра, настроенного на f_ПЧ и включенного во входном устройстве. Кроме того, использование компенсационной схемы преобразователя частоты может обеспечить дополнительное ослабление помехи с частотой f_ПЧ приблизительно 20...30 дБ.

2.5. Выбор способа и элемента настройки

Проектируемый приемник содержит, как правило, несколько поддиапазонов с различными коэффициентами перекрытия по частоте K_Д = f_МАКС / f_МИН , где f_МАКС и f_МИН , соответственно, максимальная и минимальная расчетные частоты. В реальном контуре параллельно конденсатору настройки всегда есть некая суммарная емкость C₀, состоящая из паразитных емкостей схемы и, возможно, емкости подстроечного конденсатора. Выбирая элемент настройки общий для всех поддиапазонов, следует проверить выполнение условия

K²_{Д МАКС} < (С_{Н МАКС} + С₀) / (С_{Н МИН} + С₀), (2.1)

где K_{Д МАКС} - наибольший коэффициент перекрытия из числа поддиапазонов проектируемого приемника; наименьшее значение C₀ = 10...20 пФ.

КПЕ с воздушным диэлектриком имеют лучшую температурную стабильность, КПЕ с твердым диэлектриком обладают меньшими габаритами и лучшей устойчивостью к механическим воздействиям.

При механической настройке блоком КПЕ каждая из секций блока подключается к своему контуру (входного устройства, УРЧ, гетеродина). При повороте ротора конденсатора изменение емкости происходит одновременно во всех контурах. Для обеспечения минимальной погрешности сопряжения настроек контуров преселектора и гетеродина в контур гетеродина включают специальные конденсаторы сопряжения. При проектировании приемника необходимо предусмотреть возможность переключения конденсаторов блока КПЕ от контура неработающего в данный момент диапазона к работающему.

При электронной настройке изменение емкости контуров происходит путем изменения управляющего напряжения на варикапах, выполняющих функции КПЕ. Изменение управляющего напряжения может происходить автоматически по программе управляющего микропроцессорного устройства, либо вручную - путем изменения сопротивления переменного резистора, включенного в цепь формирования управляющего напряжения.

При выборе типа варикапа следует, в первую очередь, обратить внимание на рекомендуемый диапазон рабочих частот и на коэффициент перекрытия емкости, который должен удовлетворять приведенному выше соотношению (2.1).

Желательно, чтобы значение добротности варикапа удовлетворяло условию Q_В > 300...400. В противном случае необходимо скорректировать значение результирующей добротности контура

Q_{К Р} = Q_К Q_В / (Q_К + Q_В),

где Q_К - добротность катушки индуктивности, Q_В - добротность варикапа.

Необходимо обратить внимание и на значения управляющего напряжения. При работе с U_У = -(1...3) В варикап обладает малой добротностью, однако крутизна его вольт-фарадной характеристики максимальна, что обеспечивает эффективное изменение резонансной частоты контура. Работа в области высоких значений управляющего напряжения U_У = -(10...25) В обеспечивает максимальную добротность варикапа, при низкой эффективности регулировки. На выбор пределов изменения U_У влияет и ограниченная величина напряжения питания. В приемниках с батарейным питанием необходимо использовать типовые преобразователи напряжения.

Отметим также, что использование варикапов может привести к росту нелинейных искажений сигнала в преселекторе при большом уровне помех. При жестких требованиях к параметрам многосигнальной избирательности предпочтительно использование механически перестраиваемых КПЕ.

Для работы в ДВ и СВ диапазонах могут быть рекомендованы варикапы КВ105, КВ135, в диапазоне КВ - КВ104, КВ121, КВ135 в диапазоне УКВ - КВ109, КВ111, КВ121 и др. [12]. Возможно использование варикапных матриц КВС120Б и КВС120А, аналогичных двух и трехсекционному КПЕ.

По вольт-фарадной характеристике выбранного варикапа следует определить пределы изменения емкости настройки C_{Н МИН}, C_{Н МАКС} и соответствующие пределы изменения управляющего напряжения U_{У МАКС}, U_{У МИН}. Эти параметры необходимы в дальнейших расчетах.

В многодиапазонном приемнике один варикап может подключаться к контурам разных диапазонов с помощью соответствующего переключателя (аналогично подключению КПЕ в приемнике с механической настройкой). Однако, благодаря низкой стоимости и малым габаритам, можно использовать в контуре каждого диапазона собственный непереключаемый варикап. Такое построение контуров позволит упростить переключатель диапазонов и повысить его надежность.

Упростить коммутацию диапазонов можно также используя варикапы с большим коэффициентом перекрытия по емкости K_дс = С_{н макс} / С_{н мин}. Например, трехсекционная варикапная матрица типа КВС120 имеет практически линейную вольт-фарадную характеристику в пределах U_У от -2 до -26 В, при этом емкость изменяется от 260 до 12 пФ. Это позволяет производить электронную настройку нескольких растянутых КВ или УКВ диапазонов без переключения катушки индуктивности, используя для настройки в разных поддиапазонах различные участки вольт-фарадной характеристики варикапа, как это показано на рис.2.2.

Рис. 2.2

При таком способе настройки расчет контуров преселектора и гетеродина производят исходя из выбранных значений наименьшей и наибольшей емкости варикапа, принимая их как С_{н мин} и С_{н макс} для данного контура. При определении показателей входного устройства или УРЧ в частичном поддиапазоне расчетные частоты поддиапазона (f_{пд мин} и f_{пд макс}) определяют с учетом запаса по перекрытию, а соответствующие им значения емкостей настройки (варикапа) С_{н пд Макс} и С_{н пд мин} определяют пропорциональным пересчетом относительно границ всего диапазона:

C_{н пд макс} + С₀ = (С_{н макс} + С₀) (f_мин / f_{пд мин})² ,

С_{н пд мин} + С₀ = (С_{н мин} + С₀) (f_мин / f_{пд макс} )² ,

где f_МИН - минимальная частота самого низкочастотного поддиапазона.

2.6. Выбор детектора сигнала

В качестве детектора АМ сигнала предпочтительно использовать последовательную схему диодного детектора (см.п.8.1). В этом случае детектор подключают к колебательному контуру последнего каскада УПЧ непосредственно или с помощью трансформаторной связи. Детектор должен работать с режиме сильных сигналов, что обеспечивается при напряжении на входе детектора U_{ВХ Д} > 0.4 В при использовании германиевого и U_{ВХ Д} > 0.7 В при использовании кремниевого диода. Могут быть рекомендованы универсальные высокочастотные диоды: 1Д402, ГД403Б, КД407 и др. [12].

Для детектирования ЧМ сигнала (см.п.8.2) выпускаются микросхемы К174УР1, К174УР3, К174ХА6 и др. Все они включают в себя один или несколько каскадов УПЧ, ограничитель и аналоговый перемножитель, являющийся основой ЧД. Несмотря на наличие каскадов УПЧ при проектировании эти ИМС удобнее рассматривать как частотный детектор с малым уровнем входного напряжения, равным входному напряжению ограничения микросхемы. Тогда для вышеназванных микросхем U_{ВХ Д} = 0.1...1 мВ. Значение U_{ВХ Д} следует уточнить в справочной литературе.

В этом случае под УПЧ на рис.2.1 подразумеваются каскады, которые включены в состав приемника дополнительно (помимо каскадов УПЧ ИМС).

Детектор однополосного сигнала можно выполнить с использованием аналогового перемножителя на микросхеме К174ПС1 (см.п.8.3), на один вход которого подается детектируемый сигнал, а на второй - опорное колебание частоты несущей (обычно 500 кГц) от специального генератора. В схеме опорного генератора рекомендуется использовать кварцевый резонатор. Выполнить генератор можно либо на отдельном транзисторе, либо на микросхеме К174ПС1. Напряжение сигнала на входе такого детектора должно составлять U_{ВХ Д} = 10...20 мВ.

2.7. Выбор активных приборов ВЧ тракта и распределение усиления по каскадам

2.7.1. Определение требуемого усиления ВЧ тракта

Исходными величинами для расчета требуемого коэффициента усиления ВЧ тракта являются заданное в ТЗ значение чувствительности по напряжению U_А0 [мкВ] или полю E_А0 [мкВ/м] и выбранное напряжение на входе детектора U_{ВХ Д}. С учетом производственного разброса параметров и старения элементов необходимо обеспечить

K_{0 ТРЕБ} > (2...3) U_{ВХ Д} / U_А0 .

Если чувствительность задана по полю E_А0, то следует рассчитать

U_А0 = E_{А0 *} h_ДА ,

где h_ДА - действующая высота антенны. Для обычно используемых ферритовых антенн h_ДА в диапазоне ДВ составляет 4...10 мм, в диапазоне СВ - 5...15 мм. Действующая высота штыревой антенны приблизительно равна половине ее геометрической длины.

Каскады ВЧ тракта (ВхУ, УРЧ, ПрЧ, ФСИ, УПЧ) должны в совокупности обеспечить усиление не менее K_{0 ТРЕБ}, то есть необходимо иметь: K_{0 вх *} K_{0 урч *} K_{0 пр *} K_{0 ф *} K_{0 упч} > K_{0 треб} .

2.7.2. Оценка коэффициента передачи входного устройства

Значение K_{0 ВХ} существенно зависит от типа первого активного прибора (АП1). При использовании биполярного транзистора колебательный контур входного устройства подключается ко входу транзистора частично с коэффициентом включения приблизительно 0.1...0.3. Ориентировочные значения K_{0 ВХ} при использовании в качестве АП1 биполярного транзистора приведены в табл.2.1.

Таблица 2.1

К затвору полевого транзистора контур входного устройства, как правило, может быть подключен полностью, поэтому K_{0 ВХ} будет в несколько раз больше.

Здесь следует отметить, что до детального электрического расчета о параметрах отдельных каскадов можно судить лишь ориентировочно. В частности, коэффициент передачи входного устройства может значительно отличаться от того значения, которое выбирается на данном этапе, поэтому после детального расчета следует скорректировать эскизные расчеты и в пояснительной записке приводить только скорректированный вариант.

2.7.3. Выбор активного прибора УРЧ и оценка коэффициента передачи УРЧ

Каскады УРЧ выполняют, как правило, на дискретных транзисторах. В УРЧ находят применение как биполярные (БТ), так и полевые (ПТ) транзисторы [16]. Биполярные транзисторы обладают большей проводимостью прямой передачи (y₂₁) и работают при небольшом потребляемом токе (1...2 мА).

Полевые транзисторы работают при токе 5...10 мА и имеют небольшие значения y₂₁. Высокое входное сопротивление ПТ позволяет сильнее связывать его с контуром ВхУ, получая при этом большие значения K_{0 вх}. В результате К_{0 прес} = К_{0 вх *} К_{0 урч} оказывается достаточным для обеспечения нормальной работы преобразователя частоты. Основное преимущество ПТ в существенно лучших параметрах многосигнальной избирательности, определяемых отношением y₂₁^///y₂₁. На этапе эскизного расчета рекомендуется рассмотреть возможность построения УРЧ как на биполярном, так и на полевом транзисторе, сравнить их свойства и выбрать наилучший вариант.

Конкретный тип транзистора УРЧ выбирают из следующих соображений:

1. В пределах диапазона рабочих частот модуль проводимости прямой передачи (y₂₁) должен оставаться приблизительно постоянным.