7 – внутренний нагрузочный резистор 2;

8 – +U_пит;

9 – вывод делителя напряжения 1;

10 – выход 2;

11 – вывод делителя напряжения 2;

12 – вывод делителя напряжения 3;

13 – вход регулировки усиления;

14 – вывод установки и контроля режима. 

      Так в реальных условиях обстановки параметры сигналы изменяются, то нам необходимо использовать автоматическую регулировку усиления (АРУ).

      В техническом задании нам не указана эффективность АРУ, поэтому будем использовать следующие исходные данные:

тип АРУ: ИАРУ

D_ВХ = 50 дБ,

D_ВЫХ = 10 дБ.

      Так как динамический диапазон входных  выходных сигналов составляют 50 и 10 дБ, то требуемое изменение усиления УПЧ при максимальном ИАРУ составит раз. 

    Принципиальная  схема ИАРУ 

Данные  для расчёта:

• частота сигнала f_пч = 30 МГц
• коэффициент усиления К= 3×10³
• искажения переднего фронта импульса t_у = 0,09 мкс;

 

 

  Принципиальная  схема УПЧ: 

3.5. Расчёт детектора

 

      Для детектирования радиоимпульсов, т.е. для преобразования их в видеоимпульсы, используем последовательные диодные детекторы, выполненные по схеме. 

Последовательный  диодный детектор

 

Видеоимпульсы с выхода детектора поступают  на видеоусилитель.

      Данные  для расчёта:

Частота сигнала  ПЧ f_пч = 30 МГц

Параметры входного контура L_к = 50 нГн; С_к = 2 пФ

    Допустимые  искажения импульса:

Время нарастания импульса t_у =0,2 мкс

Время спада  импульса t_сп = (0,3...0,5)×t_у = (0,3...0,5)×0,2  = 0,1 мкс 

U_вхДет = 0,5 В;

K_д ~ 0,8 _ 0,9. 

      Крутизна  ВАХ диода:

S_д = Di_д / Du_д = 1/R_iд = 1/ 10 = 0,1 

      Ёмкость в нагрузке:

C_н = 15×C_д – C_м = 15×2 пФ – 8 пФ = 22 пФ

      Сопротивление нагрузки детектора 

R_н = (R_н~×R_{вх ву})/( R_н~ + R_{вх ву}) = (5,1к×1к)/( 5,1к + 1к)  = 1,2 кОм

      Проверка  правильности выбранных параметров детектора:

R_н~×(C_н + C_вхвУ + C_м) È (1..2)/f_пр

5,1 кОм×(22 пФ + 50 пФ + 8 пФ) È (1..2)/30 МГц

4×10^-6 > 0,067×10^-6 Þ параметры детектора выбраны правильно.

      Коэффициент передачи детектора К_д:

К_д = cosQ @ 0,8...0,9

где Q = Ö[3p / (Sд×Rн)]  = Ö[3π /(0,1×1,2∙10³)] = 0,428

отсюда Кд = 0,9

      Входное сопротивление детектора Rвх

Rвх = Rн/2 = 1,2∙10³/2 = 0,6 кОм

      Определим время установления фронта t_уд

t_уд = R_н×C_н×(2×R_iэ + R_э) /(0,5×R_н + 2,5×R_iз + R_э) = 0,2 мкс

      Коэффициент подключения m_д

L_к = 50 нГн и C_к = 2 пФ - параметры выходного каскада УПЧ;

r_к = Ö(L_к /C_к)  = 158 Ом - характеристическое сопротивление контура

d₀ = 0,006 [справочник Петрова] Þ П _{0,7 упч} = d₀×f_пр = 5 МГц

d_{вн д} = П _{0,7 упч} / 2×f_пр = 5 МГц / 1270 МГц = 0,004 - зквивалентное затухание, вносимое детектором

m_д = d_{вн д}×Rн /2×r_к  = 0,004×1200/2×158 = 0,15

      Полный  коэффициент усиления детектора

К_д` = К_д×m_д = 0,9×0,15 = 0,135

      Расчет  емкости разделительного конденсатора С_р

D% <= 1...3 %  - спад плоской вершины

С_р = (t_и ×100%)/((R_н + R_{вх ву}) ×D%) = = 15 нФ

      Определим нужно ли ставить дроссель для  фильтрации пульсаций импульса f_пр Если К_ф < 0,01-0,02 ,то дросель можно не ставить

К_ф =( С_{вх ву} / (C_н + С_{вх ву)}) × 1/(2p × f_пр × С_н × R_н + 1) = 0,14

Условие не выполняется,  следовательно дроссель нужен.

Резонансная частота f_др паразитного контура С_др L_др:

С_др @ 3...5пФ, принимаем С_др = 2пФ

f_др @ 0,7f_пр = 0,7× 30 МГц = 21 МГц

L_др = 1/((2p)²×f_др² ×С_др) = 1/((2p)²×21 МГц²×2пФ) = 28,7 мкГн

К_ф`при наличии дроселя

К_ф` = С_др/(С_{др +} С_{вх ву}) = 2пФ / (2пФ + 50пФ) = 0,04 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Список  литературы

 

1. Проектирование  радиоприемных устройств на базе аналоговых блоков: учебно-методическое пособие/Н.П. Никитин, В.В. Кийко. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. 113 с.
2. Проектирование радиоприёмных устройств: Учебное пособие для вузов под редакцией А.П. Сиверса – М.: Советское радио, 1976 .
3. Радиоприёмные устройства: Учебник для вузов под редакцией

  Н.Н.Фомина – М.: Радио и связь, 1996.

4. Радиоприемные устройства: О.В.Головин – М.: Высшая Школа, 1997.
5. Диоды: Справочник, О.П. Григорьев и др. - М.: Радио и связь, 1990.
6. Усилители с широким динамическим диапазоном на микросхемах: А.П.Лукошкин и др. – М.: Радио и связь, 1981