Выбор усилительных элементов ВЧ тракта и распределение усиления по каскадам

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, ФСС, 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} ³ K_{0 треб}.

Оценка коэффициента передачи входного устройства

Значение K_{0 ВХ}существенно зависит от типа первого усилительного элемента . 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 первого усилительного элемента биполярного транзистора приведены в табл.2.1.

Таблица 2

Диап.	ДВ (магн. ант.)	СВ (магн. ант.)	ДВ (внешн. ант.)	СВ (внешн. ант.)	КВ 3...10 МГц	КВ 10...30 МГц	УКВ
K_{0 ВХ}	1.5...2.5	3.0...5.0	0.06...0.08	0.07...0.3	0.2...0.6	0.6...1.0	1.0...2.0

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.

Выбор усилительного элемента 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. 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. 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.

2. Коэффициент шума транзистора должен быть по возможности малым.

3. Коэффициент устойчивого усиления на высшей рабочей частоте (K_{0 УСТ}) и предельный коэффициент усиления (K_{0 ПРЕД}), рассчитанные по выражениям (2.2) и (2.3), желательно иметь как можно больше.

(2.2)

(2.3)

где y₁₂= wС₁₂ .

Задаемся значением коэффициента усиления УРЧ. В качестве K_{0 УРЧ} можно принять рассчитанное по (2.2) значение K_{0 УСТ}, если оно не превышает 5. В противном случае во избежание перегрузки преобразователя частоты полагаем K_{0 УРЧ} = 3....5.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 142; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!