Материал: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Устройства приема и передачи сигналов в СПЦС». Поликарпов Э.Д., Манюхин В.А
Электрический расчет резонансного усилителя с автотрансформаторным включением контура
Рассчитать коэффициент усиления К0, коэффициент устойчивого усиления Куст, полосу пропускания 2∆ , , избирательность однокаскадного усилителя на заданной частоте, а именно избирательность по зеркальному каналу зер, соседнему каналу с, прямому каналу пр. Построить график АЧХ усилителя.
Исходные данные для расчета схемы рис. 1.
|
Диапазоны |
КВ1, |
КВ2, |
КВ3, |
транзистор |
ГТ322А |
|
( |
= 1,1∙10 см, |
= 6∙10 см,| |
| = 35∙10 см, |
||||
|≈110| = ∙ , |
= 1,8пФ |
Сэmin |
= |
Ckmin |
+ Ccx ≈ |
||
|
|
|
), |
||||
пФ на КВ2, Cэmin = 130 пФ на КВ3,Сэmin = 140 пФ на КВ1, m1 = m2 = 0,19, fпр = 465 кГц, остальные данные в табл. 2.
Таблица 2
Исходные данные для расчета
№ |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
||
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диапазон |
КВ2 |
|
КВ3 |
|
КВ2 |
КВ1 |
|
КВ3 |
|
КВ2 |
КВ3 |
КВ1 |
|||||||
Частота |
|
f0max |
|
f0cp |
|
f0min |
f0cp |
|
f0max |
|
f0cp |
f0min |
f0cp |
||||||
Qэ |
|
|
30 |
|
|
35 |
|
|
40 |
|
50 |
30 |
|
35 |
40 |
60 |
|||
|
Решение представлено в общем виде: |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ко = |
m1m2 Y21 |
, |
|
|
(20) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qэ |
|
|
|
|
|
|
где |
q |
=m2q |
+q |
k |
+m2 q |
2 , |
|
|
|
|
|
|
|
(21) |
|||||
|
э |
1 |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
q1=q22 |
- выходная проводимость транзистора и |
|
||||||||||||||||
|
q2=q11= 0,5 q11 |
|
- входная проводимость транзистора |
||||||||||||||||
следующего каскада – преобразователя частоты. |
|
|
|||||||||||||||||
14
q |
= |
1 |
2πfoC |
эmin |
|
|
Rэ |
= |
|
|
|
||
э |
|
Qэ |
|
|
|
|
Куст = |
2(1− Ку)| |
| |
, |
|||
|
| | |
|
|
|||
Ку=0.84;
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Δf |
|
|
2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
σс= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
1+ Qэср |
fo |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Δf ≤ 0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Δf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
т.к. |
f o |
, |
|
= 9 кГц; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
зк |
|
|
|
|
f |
о |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
σзк= 1+ Qэср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
fо |
|
fзк |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||||
|
|
|
|
|
Δf ≥ 0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
fзк = fo 2f |
пр , |
|
f |
o |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fпр |
|
|
|
|
f |
о |
|
2 |
|
||
|
|
|
|
|
σ |
|
= 1+ Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
fо |
|
fпр |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
пр |
|
|
эср |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
||
fпр = 465 кГц.
Полоса пропускания определяется по формуле
2∆ , = .
эср
(22)
(23)
(24)
(25)
(26)
(27)
15
Электрический расчет резонансного усилителя промежуточной частоты с двухконтурным полосовым фильтром
Рассчитать резонансный коэффициент усиления - Ко, коэффициент устойчивого усиления – Куст, полосу пропускания - 2∆f0,707, избирательность по соседнему
каналу - σс каскада УПЧ со связанными контурами. Проводимость нагрузки каскада УПЧ принять равной g11. Схема приведена на рис. 2.
|
|
|
Рассчитать и построить АЧХ УПЧ. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
Исходные данные для расчета схемы рис. 2 (УПЧ): |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Транзистор ГТ-322А, C1 = C2 = 510 пФ; Qэ1=Qэ2=Qэ; |
||||||||||||||||||||||||
m1=0,2; m2=0,05; в режиме УП (узкая полоса) |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
11 = 1,1·10 |
|
|
См,g22 |
= 2,41; |
|
|
|
|
|
кГц. |
|||||||||||
в режиме |
|
широкой полосы |
|
|
|
|
|
|
fпр |
==465кр3= 1; |
|||||||||||||||||
Для ГТ-322А:g |
|
|
|
|
|
-3 |
|
|
|
|
=6·10-6См, |
Y21 |
|
35 10 |
Cм, |
||||||||||||
|
Y |
|
С |
, |
С12 1,8 |
пФ, остальные данные в табл. 3. |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
12 |
|
12 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные для расчета |
Таблица 3 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
№ |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
5 |
|
||||||
варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Полоса |
Узкая |
|
Широкая |
|
Узкая |
|
|
Широкая |
Широкая |
||||||||||||||||||
Qэ |
|
|
105 |
|
|
105 |
|
|
|
80 |
|
|
80 |
|
|
|
|
100 |
|
||||||||
|
|
|
Решение представлено в общем виде: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
= |
m1m2 Y21 |
|
|
β |
|
= |
β |
|
R |
Y m m |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
qэ |
1 |
1+β2 |
|
1+β2 |
э |
21 |
1 2 |
(28) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
э |
= |
с |
Q |
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ω |
|
|
1 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
(29) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
16
qэ= R1
э
|
|
|
fo |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
β2 1+ |
|
|
|
||||
2ΔΔ |
|
= |
2 β4 +1 |
||||||||
|
Q |
||||||||||
0.707 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
, |
||||
σc = |
|
|
|
|
1+ β2 ξск2 2 +4ξск2 |
||||||
1+ β2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где ξск - обобщенная расстройка соседнего канала.
ξ |
ск |
=Q |
э |
2Δfск , |
|
|
f пр |
Δf ск =9 кГц,
Ку=0,84.
При построении АЧХ УПЧ учесть: при = 1 | | = 
при > 1
(30)
(31)
(32)
(33)
(34)
| |
| = |
( |
) |
(35) |
|||
где =Qэ( |
|
− |
|
) |
|
|
(36) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
f0 = 465 кГц |
(37) |
||
17
Электрический расчет УПЧ с фильтром сосредоточенной селекции (ФСС)
Определить коэффициент усиления К0 , количество контуров (или число звеньев ФСС(n), обеспечивающих избирательность по соседнему каналу с, коэффициент передачи фильтров Кпф, данные контуров фильтра, коэффициенты включения m1 и m2, допустимую величину R, исходя из условия получения максимального устойчивого усиления, построить кривую избирательности.
Исходные данные для расчета схемы (рис. 4): fпр = 465 кГц,
расчетная полоса пропускания (Пр), крутизна активного элемента |Y21,
входное сопротивление следующего каскада Rвх, входная емкость следующего каскада Cвх, выходное сопротивление транзистора Rвых,
максимальный устойчивый коэффициент усиления Kу, выходная емкость усилительного транзистора Cвх, ослабление на краях полосы пропускания п, избирательность по соседнему каналу с , конструктивная добротность Qk, рекомендуемое
значение конструктивной добротности – Qk≈ 100…300, расстройка по соседнему каналу – 9 кГц, Обобщенное
затухание ФСС( = 0,5).
Следует помнить, что число звеньев фильтра на единицу меньше числа параллельных контуров, число звеньев равно числу емкостей связи.
Если ФСС является нагрузкой преобразования частоты, то вместо |Y21| поставить |Y21пч| = |Y21|/2.
Строгий расчет каскада УПЧ с ФСС довольно сложен, приводится метод упрощенного графического расчета.
18