Расчет входных цепей

Входной цепью называют часть схемы приемника, связывающая антенну с входом последующего каскада. Она предназначена для передачи сигнала от антенны к первому каскаду и предварительного ослабления помех. В соответствии с этим к входной цепи приемника предъявляются следующие требования:

1) Входная цепь должна передавать как можно большее напряжение на вход первого каскада.

2) Входная цепь должна обеспечить ослабление всех мешающих сигналов, в том числе помехи, проходящей по зеркальному каналу, помехи на частоте, равной промежуточной, и на частоте соседнего канала.

3) Входная цепь должна настраиваться на частоту принимаемого сигнала, обеспечить перекрытие диапазона принимаемых частот. При этом изменение качественных показателей не должно превышать заданной нормы.

4) Изменение параметров антенны и входных параметров первого каскада не должно вызывать превышающих норму изменений качественных показателей. Это накладывает требования на выбор способа связи с антенной и входом первого каскада и на ее величину.

5) Входная цепь должна пропускать спектр частот принимаемого радиосигнала с неравномерностью не больше заданной нормы.

Одним из требований, предъявляемых к ВЦ, является обеспечение минимального изменения коэффициента передачи при перестройке в диапазоне рабочих частот.

Коэффициент передачи ВЦ при емкостной связи антенны с контуром резко увеличивается при возрастании частоты, следовательно, различные по частоте сигналы принимаются приемником по-разному.

Автотрансформаторная связь трудно реализуема, потому что рабочие частоты достаточно большие, следовательно, число витков катушки индуктивности будет мало и сделать качественное согласование будет практически невозможно. Обычно автотрансформаторную связь используют в диапазонах СВ и ДВ.

На метровых волнах чаще применяется трансформаторная связь с антенной. Также достоинством трансформаторной связи является хорошая работа, как с настроенной, так и с ненастроенной антенной при частоте сигнала выше резонансной частоты антенны.

Для перестройки контура используется электронная настройка с помощью варикапов. Существует два варианта включения варикапов в колебательный контур с электронной настройкой рисунок 4.

Рисунок 2. Схемы с электронной настройкой.

Резистор R нужен для уменьшения шунтирующего действия на резонансный контур цепи управления настройкой.

Но емкость варикапа может изменяться и под действием входного сигнала, что приводит к нелинейным преобразованиям помех и сигналов, ухудшению селективности. Ослабить нелинейные эффекты можно, встречно включив два варикапа по схеме на рисунке 4, б.

Принципиальная схема, двухконтурной входной цепи, представлена на рисунке 5. Здесь связь между контурами - внутриемкостная через конденсатор Ссв1 и внешнеемкостная через Ссв2. Подстроечные конденсаторы Cп необходимы для точной настройки контура в резонанс.

Рисунок 3. Принципиальная схема ВЦ.

Рассчитаем ВЦ с трансформаторной связью для метрового диапазона.

Варикап: Смин =2 пФ, к-т перекрытия =7,6.

Начальная емкость схемы С0, при которой выбранный варикап с изменением емкости от Сmin до Сmax обеспечит перекрытие диапазона kд:

пФ.

Эквивалентная емкость контура, с учетом емкости настройки и емкости вносимой транзистором:

Рассчитаем индуктивность катушки резонансного контура:

.

Индуктивность катушки связи будет равна:

.

Коэффициент включения УРЧ в контур L2 выбирается равным единице (mвх=1), т.к. при использовании полевого транзистора G0>>Gвх, в этом случае затухание контура не зависит от mвх .Для снижения паразитной емкости между катушкой связи и катушкой контура коэффициент связи между ними, обеспечивая согласование, должен быть наименьшим. Минимальный коэффициент, при котором обеспечивается, согласование вычисляется по формуле:

.

Определяем коэффициент взаимоиндукции между катушкой связи и катушкой контура:

.

Вычисляем на трех частотах диапазона fMIN, fСР, fMAX коэффициент передачи входной цепи по формуле:

.

Результаты приведены в таблице 4:

Таблица 4

Другие стьтьи в тему

Распределительная сеть системы кабельного телевидения
Телевидение - величайшее явление XX века, которое объединило в себе самые передовые достижения научно-технической мысли, культуры, журналистики, искусства, экономики. Став одним из компонентов системы средств массовых коммуникаций, телевидение не завершило ее формирование, но повлекл ...

Разработка измерительного преобразователя
Современная экономика характеризуется широкой интеграцией передовых технологий, в том числе и в области промышленной электроники. Мировая тенденция - тесное сотрудничество разработчиков элементной базы, электронных систем и аппаратуры, т. е. объединение научно-технических потенциал ...