4. Расчёт урч и преобразователя частоты

В качестве УРЧ и преобразователя частоты будем использовать ИМС К157ХА1А. Описание ИМС приведено в приложении А.

Исходные данные:

Диапазон принимаемых частот: 5,95…6,5 Мгц.

Полоса пропускания: 97 кГц.

Эквивалентное затухание контура: .

Конструктивное затухание контура: .

Индуктивность контура: .

Динамический диапазон на входе: 30дБ.

Расчёт контура УРЧ

По рекомендации из [2, стр.230] коэффициент включения контура в УРЧ принимаем равным в пределах 0,2…1.

Коэффициент включения контура в смеситель:

;

d_э – эквивалентное затухание контура = 0,015;

d – конструктивное затухание контура = 0,006.

Индуктивность катушки связи контура УРЧ с УРЧ:

Индуктивность катушки связи контура УРЧ со входом ПЧ:

Катушки будут мотаться на каркас намоточный ВЧ5. Его параметры приведены в приложении Д. Катушка Lк будет иметь 33,7 витков при диаметре провода 0,2 мм. Катушка будет иметь 11,3 витков при диаметре провода 0,2 мм. Катушка будет иметь 10,6 витков при диаметре провода 0,2 мм. Расчёт произведён в программе Coil32.

Так как контур будет перестраиваемый, то С_к должна быть перестраиваемой. Определим минимальную и максимальную ёмкость С_к:

Перестройка будет осуществляться также как и во входной цепи с помощью варикапов. Номиналы элементов останутся теме же. Дополнительно будут использоваться разделительные конденсаторы для разделения по постоянному току и резисторы для развязки по переменному току. Ёмкость конденсаторов на 1…2 порядка больше ёмкости варикапов, составит 8,2 нФ. Резисторы номиналом 1 Мом.

Рисунок 4.1 – контур УРЧ

Расчёт контура гетеродина

Рисунок 4.2 – контур гетеродина

Схема контура гетеродина аналогична схеме контура УРЧ.

Ёмкость контура гетеродина примем равной 100 Пф.

Определим среднюю частоту настройки гетеродина:

Определим индуктивность катушки гетеродина:

Так как контур гетеродина будет перестраиваемым, то ёмкость контура будет переменной. Определим минимальную и максимальную ёмкости:

Для перестройки контура будут использоваться варикапы 2В133А. Справочные данные приведены в приложении Г.

Зададимся емкостью варикапа, для настройки на среднюю частоту диапазона С_в=64пФ, при обратном напряжении 12 В (значение напряжения определено по вольт-фарадной характеристике варикапа, указанной в приложении Г).

Для точной подстройки контура в резонанс будет применён подстроечный конденсатор ёмкостью 6…60 пФ.

Емкость конденсатора С_кон:

С_ср.под - средняя емкость подстроечного конденсатора С_под.

Определим ёмкости варикапов:

Значит емкость одного варикапах должна меняться от 48 до 80 пФ. Определяем по вольт- фарадной характеристике (приложение Г) значения обратного напряжения:

U_max = 16В.

U_min = 8В.

Ёмкость С_ф = 0,01мкФ выберем по рекомендации [3]

Определим резонансное сопротивление контура ВЦ:

Определим R₁. Оно берётся в 30…40 раз больше резонансного сопротивления контура.

Падение напряжения на R1:

определяется по справочным данным (приложение Г).

Рассчитаем ток цепи перестройки, задавшись током сопротивлением R₃ = 47кОм:

Резисторы цепи перестройки:

E_п = 18В – напряжение источника питания.

Рассчитаем выходной контур преобразователя. Он настроен на промежуточную частоту: fпр = 465кГц. Зададимся его полосой: П_пр = 25кГц.

Результирующая полоса тракта ПЧ:

П_пф= 9,5 кГц – полоса пьезокерамического фильтра ФП1П1-60,02

Рассчитаем добротность согласующего контура:

Эквивалентное сопротивление контура:

Рассчитаем коэффициент включения ПФ в согласующий контур:

Рассчитаем коэффициент включения пьезокерамического фильтра в ИМС ИМС К157ХА2:

Индуктивность катушки связи ПЧ с ПФ:

Индуктивность катушки связи ПФ со входом ИМС:

Катушки будут мотаться на каркас намоточный КВ14. Его параметры приведены в приложении Е. Катушка L будет иметь 119 витков при диаметре провода 0,11 мм. Катушка будет иметь 89,1 витков при диаметре провода 0,11 мм. Катушка будет иметь 53,7 витков при диаметре провода 0,11мм. Расчёт произведён в программе Coil32.