Электрический расчет УРЧ радиовещательный приемников

УРЧ с автотрансформаторным включением контура

Исходные данные берем из эскизного расчета приемника:
Минимальная частота диапазона fmin = 200 кГц
Максимальная частота диапазона fmax = 400 кГц
Эквивалентная добротность контура Qэ = 12

Данные транзистора П423:
Y21 = 30 мСм; Rвх = 1,5 кОм; C12 = 5 пф; h21э = 30
Напряжение источника питания Ek = 10 В

1. Определяем коэффициент перекрытия по частоте
Kf = fmax/fmin = 400/200 = 2

2. Определяем коэффициент перекрытия по емкости


Cнmax = 280 пф
Cнmin = 9 пф
С0 = 40 пф
Спср = 20 пф

Так как Kc>Kf, то условие (26) выполняется

3. Определяем индуктивность контура


Для ДВ C0 = 40 пф

4. Определяем устойчивый коэффициент усиления


5. Определяем коэффициент включения контура в цепь базы транзистора следующего каскада (смесителя)


где Rвх = 1,5 кОм
Rэмах = 6.28 ? 0.4 ? 106? 2360 ? 10-6? 12 = 71?103 Ом
6.
7. Определяем коэффициент включения контура в цепь коллектора


8. Определяем резонансный коэффициент усиления на fmin
K0min = Pk ? Pб ? Y12 ? Rэmin = 0.12 ? 0.14 ? 10 ? 35 = 5.88
Rэmin = Rmin Qэ = 3.5 ? 103 Ом

9. Определяем резонансный коэффициент усиления на fmax
K0max = Pk ? Pб ? Y12 ? Rэmax = 0,12 ? 0,14 ? 10 ? 71 = 11,93

Так как K0max>Kуст, то условие (2) выполняется

10. Определяем сопротивление резистора Rф
Rф = 0.1Eк / Iобщ = 280 Ом,
где Iобщ = Iко + Iбо + Iд = 3.6 мА
Iко = 3 мА
Iбо = Iко/h21 = 0,1 мА
Iд = 5 ? Iбо = 0.5 мА

11. Определяем конденсатор фильтра
Сф = 100/2?fminRф = 0.28 мкФ

12. Определяем постоянное напряжение на делителе Rб1, Rб2
E`к = Eк – Iобщ ? Rф = 9 В

13. Определяем сопротивление резистора в цепи эмиттера
Rэ = 0.1 E`к/ (Iко + Iбо) = 290 Ом

14. Определяем емкость конденсатора в цепи эмиттера
Сэ =100 / 2?fminRвх = 0.24 мкФ

15. Определяем емкость разделительного конденсатора
Сб = 20 / 2?fminRвх = 0.008 мкФ

16. Определяем сопротивление резистора делителя


E/к = 9 В
Eбо = 0.23 В
ERэ = 0.1 ? 9 = 0.9 В
Iд = 0.5 мА
Iбо = 0.1 мА

17. Определяем сопротивление резистора делителя
Rб2 = (Eбо + ERэ) / Iд = 2.26 кОм

Сводная таблица результатов

Параметр Величина параметра Параметр Величина параметра
расчет по стандарту расчет по стандарту
K Kc Cнmin, пФ Lk, мкГ Kуст Pб Pк K0min K0max 2 2,2 67 2360 12 0,14 0,12 5,88 11,9 - - - - - - - - - Rф, Ом Сф, Ом Ек, В Rэ, Ом Сэ, мкФ Cб, пФ Rб1, кОм Rб1, кОм 280 0,28 9 290 0,24 6000 13,1 2,26 270 0,33 - 300 0,22 5800 13,0 2,2


Принципиальная электрическая схема УРЧ с автотрансформаторным включением контура

Выбор элементов.

резисторы МЛТ-0,125;
конденсаторы: КМ5 или КМ6.

Резисторы МЛТ-0,125

Конденсаторы КМ6

Электрический предварительный расчет радиочастотной части транзисторного приемника

Исходные данные:
1. Тип радиоприемника – транзисторный
2. Источник питания – батарея (с номинальным напряжением 9В)
3. Оконечное устройство – громкоговоритель
4. Номинальная выходная мощность 0.6 Вт при коэффициенте гармоник по напряжению УЗЧ не более 7%.
5. Чувствительность УЗЧ не хуже 0.25 В
6. Неравномерность частотной характеристики по напряжению УЗЧ не более 3.5 дБ в диапазоне частот 200-4000 Гц
7. Диапазон настройки приемника – ДВ
8. Поддиапазон частот настройки приемника, для которого необходимо выполнить расчет – 200-400 кГц
9. Тип антенны – наружная.
10. Чувствительность приемника ( в телефонном режиме при коэффициенте модуляции 30%, выходной мощности 50 мВт и отношении сигнала к собственным шумам не менее 20 дБ) при приеме на наружную открытую антенну не хуже 150 мкВ.
11. Полоса пропускания тракта ВЧ 8 кГц при неравномерности усиления в пределах полосы не более 6 дБ
12. Ослабление соседнего канала (т.е. канала, отстающего от полезного на ±10 кГц) не менее 38 дБ при полосе пропускания 8 кГц
13. Ослабления дополнительных каналов приема: зеркального канала – не менее 40 дБ, канала промежуточной частоты – не менее 30 дБ
14. Действие АРУ: при увеличении э.д.с. в антенне на 28 дБ, напряжение на выходе не должно изменяться более чем на 8 дБ
15.
1. Выбор промежуточной частоты
В соответствии с требованиями к промежуточной частоте, а также ГОСТ 5651-64, выбираем промежуточную частоту fпр = 465 кГц

2. Выбор транзисторов тракта радио- и промежуточной частот
f0max = 400 кГц
f0min = 200 кГц
Из табл. 1.1 выбираем транзистор П423, который имеет наименьшую емкость ОС C12 = 5 пФ и высокую предельную частоту fs = 66 Мгц


=> ВЧ y-параметры транзистора П423
S|y12| = 25 мА/В
R11 = 1.5 кОм
С11 = 120 пФ
R22 = 120 кОм
С22 = 8 пФ
С12 (Ск) = 5 пФ
rб/ = 80 Ом

3. Выбор параметров избирательной системы тракта радиочастоты
Исходные данные:
f0max = 400 кГц
f0min = 200 кГц
dзк = 40 дБ
dк.пр. = 30 дБ
fпр = 465 кГц
П = 8 кГц
Fв = 4 кГц

Определяем эквивалентную добротность контуров преселектора Qэ






?fсопр = 2кГц
Мк = 0.7

Выбираем величину эквивалентной добротности
Qэп > Qэ > Qэи
Qэ = 12

Определяем фактическую избирательность по зеркальному каналу

d зкфакт = 41.58 > d зкзад = 40 дБ

Определяем ослабление соседнего канала контурами преселектора



Определяем фактически вносимые частотные искажения Mk контурами преселектора:



Определяем ослабление канала промежуточной частоты контурами преселектора


4. Выбор избирательной системы тракта промежуточной частоты
fпр = 465 кГц
dскзад = 34 дБ
П = 8 кГц

Выбираем четырехзвенный ФСС, который при П=8 кГц дает ослабление соседнего канала 28 дБ

Определяем величину ослабления соседнего канала, приходящуюся на остальные каскады УПЧ
dск/ = dскз -dскФСС – dскпр = 4.06 дБ

Определяем ослабление соседнего канала каскадом УПЧ с одиночным резонансным контуром


Определяем ослабление соседнего канала каскадом УПЧ с двухконтурным фильтром


Определяем общее ослабление соседнего канала всеми контурами приемника

dскобщ = 28+1.94+10.4 = 38.4 дБ
Условие dскобщ> dскз выполняется

5. Определение числа каскадов тракта радиочастоты и распределение усиления по каскадам

Выбираем тип детектора – диодный

Напряжение диодного детектора
Uвхд = Uвх(узч) / Кдm = 0.25 / 0.15 = 1.67 В

Определяем общий коэффициент радиочастотной части приемника от антенны до входа детектора



Определяем общий коэффициент усиления тракта радиочастоты

Ктрч = 0.5 ? 10 ? 10 ? 1 ? 15 ? 15 = 11.2 ? 103

6. Выбор схемы АРУ

Исходные данные:
q = 28 дБ (25 раз) – изменение входного напряжения в антенне приемника
p = 8 дБ (2.51 раза) – изменение выходного напряжения приемника

Определяем требуемое изменение коэффициента усиления приемника под действием системы АРУ
Tп = q / p =25 / 2.51 = 10

Определяем необходимое число регулируемых каскадов УПЧ

NАРУ = lgTп / lgVT1 = 0.5

Выбираем в качестве регулируемого каскада приемника апериодический каскад УПЧ

Список литературы

1. Методические указания по предварительному расчету радиочастотной части радиовещательного транзисторного приемника ДВ, СВ и КВ. –ЛРПТ, 1985.
2. Методические указания по электрическому расчету УРЧ радиовещательных приемников. –ЛРПТ, 1988.
3. Резисторы, справочник. М: Энергоиздат, 1981.
4. Справочник по электрическим конденсаторам. М: Радио и связь, 1983.