3.5Расчет детектора чм сигнала
Исходными данными для расчета всех детекторов являются:
значение промежуточной частоты ;
значения нижней (
)
и верхней (
)
частот модуляции;допустимые амплитудные искажения на нижних и верхних частотах модуляции
;входное сопротивление (
)
и емкость (
)
выбранного транзистора УЗЧ.
Структура ИМС К174УР3, выполняющий функции ЧД включает в себя несколько каскадов усилителя-ограничителя, аналоговый перемножитель и каскад УЗЧ (Рисунок 3.5).
Рисунок 3.5 – Внутренняя структура ИМС К174УР3
Работа ЧД основана на
преобразовании частотно-модулированного
колебания (ЧМК) в колебание с частотно-фазовой
модуляцией (ЧФМК) и последующего фазового
детектирования путем перемножения
принятого и преобразованного колебаний.
Роль преобразователя ЧМК в ЧФМК выполняет
параллельный фазосдвигающий контур
и
два конденсатора малой емкости C,
обеспечивающие начальный фазовый сдвиг
между 
и 
,
равный 
.
Контур настроен на промежуточную частоту
.
Его ФЧХ вблизи резонансной частоты
практически линейна. Для получения
требуемой полосы пропускания контур
зашунтирован резистором 
.
Основной задачей расчета ЧД является определение параметров элементов фазосдвигающей цепи.
Задаемся требуемым значением полосы пропускания эквивалентного контура
Определим требуемое значение добротности эквивалентного контура
Выбираем емкость
конденсатора 
.
т.к. при
емкость конденсатора должна составлять
300…470 пФ. С учетом влияния емкости монтажа
и входной емкости ИМС принимаем значение
емкости контура
приблизительно на 10…15 пФ больше емкости
конденсатора
,
а значит приблизительно 400 пФ. Рассчитываем
индуктивность контура 
.
Задавшись конструктивной
добротностью контура 
,
рассчитываем проводимости:
Определяем сопротивление шунтирующего резистора:
где 
– проводимость ИМС со входов, к которым
подключен фазосдвигающий контур.
Выбираем значение емкостей последовательных конденсаторов:
Далее рассчитываем параметры цепи
коррекции предыскажений (
).
Принимая сопротивление 
:
Определяем 
:
где – значение постоянной времени в корректирующей цепи в системах радиовещания.
На выходе ИМС помимо низкочастотного
сигнала присутствует постоянное
напряжение приблизительно равное
половине напряжения питания, поэтому
потенциометр регулятора громкости 
подключают через разделительный
конденсатор 
.
Между потенциометром и входом ИМС УЗЧ
необходим еще один разделительный
конденсатор 
.
Задаемся сопротивлением
:
Рассчитываем разделительные конденсаторы:
3.6Расчет усилителя промежуточной частоты
На рисунке 3.6 показана структурная схема УПЧ с резонансной нагрузкой.
Рисунок 3.6 – Каскад УПЧ с резистивной нагрузкой
В эмиттерную цепь транзистора
может быть включен резистор 
,
создающий последовательную ООС по току.
Наличие такой ООС желательно во всех
случаях, когда имеется запас по усилению.
Помимо увеличения стабильности работы
и снижения нелинейных искажений наличие
резистора
приводит
к снижению входной и выходной емкости
каскада, что существенно облегчает
построение каскадов с резистивной
нагрузкой.
Расчет первого каскада УПЧ начнем с определения выходной емкости первого каскада:
где 
– выходная емкость активного прибора
данного каскада;
– емкость монтажа;
– входная емкость следующего каскада.
Оцениваем значение проводимости нагрузки, при которой влияние незначительно и можно считать, что каскад работает в области средних частот,
Рассчитываем сопротивление резистора
Рассчитаем коэффициент усиления каскада:
Данные коэффициент усиления нас устраивает, переходимо к расчету элементов задающих рабочий режим транзистора.
Можно считать . Напряжение между коллектором и эмиттером из справочных данных на транзистор. Напряжение между базой и эмиттером для маломощных транзисторов. Сопротивление резистора при Напряжение источника питания,
Рассчитаем напряжения и :
Задаемся значением тока делителя:
Рассчитаем напряжение между базой и корпусом
и значения сопротивлений
Определяем вещественную составляющую входной проводимости каскада УРЧ с учетом сопротивления делителя:
Во избежание излишней отрицательной обратной связи по переменному току выбираем значение емкости:
Емкость разделительного конденсатора выбираем из условия:
Емкость блокировочного конденсатора в цепи питания выбираем аналогично:
Аналогично рассчитаем второй каскад УПЧ.
Оцениваем значение проводимости нагрузки, при которой влияние незначительно и можно считать, что каскад работает в области средних частот,
Рассчитываем сопротивление резистора
Рассчитаем коэффициент усиления каскада:
Рассчитаем напряжения и :
Задаемся значением тока делителя:
Рассчитаем напряжение между базой и корпусом
и значения сопротивлений
Определяем вещественную составляющую входной проводимости каскада УРЧ с учетом сопротивления делителя:
Во избежание излишней отрицательной обратной связи по переменному току выбираем значение емкости:
Емкость разделительного конденсатора выбираем из условия:
ёмкость блокировочного конденсатора в цепи питания выбираем аналогично:
