Курсовая работа (т): Супергетеродинный частотно-модулированный приемник

где - напряжение на выходе УРЧ,

При чувствительности микросхемы приемника  и при соответствующем коэффициенте передачи цепи Ф2  необходимо, чтобы:

Пусть

Получаем, что:

 раз

Тогда коэффициент шума радиоприемника равен:

Получившийся при вычислении отношение сигнал/шум на выходе приемника полностью соответствует техническому заданию.

Расчет усилительных свойств РПрУ

Определим усилительные свойства разрабатываемого радиоприемника.

Используемая микросхема MC13135. Определим необходимый коэффициент передачи по напряжению УРЧ.

При чувствительности приемника  и при соответствующем коэффициенте передачи фильтров Ф1 и Ф2  напряжение на входе УРЧ должно быть не менее

При чувствительности микросхемы  и при коэффициенте передачи фильтра Ф1:  : напряжение на выходе УРЧ должно быть не менее:

;

следовательно, коэффициент передачи УРЧ по напряжению должен быть не менее:

Но , т.к при расчете энергетического плана было задано , то коэффициент передачи УРЧ по напряжению должен быть не менее:

Расчет усилителя радиочастоты

Электрическая схема простейшего УРЧ представлена на рисунке 3:

Рисунок 3. Электрическая схема простейшего УРЧ

1.                      Расчет УРЧ по постоянному току:

Электрическая схема УРЧ по постоянному току:

Рисунок 4. Схема УРЧ по постоянному току

Обычно, падение напряжения на резисторе  составляет примерно 20% от напряжения питания:

Тогда сопротивление резистора  равно:

Падение напряжения на базовом делителе равно:

Постоянный ток базы приблизительно равен:

Ток делителя, должен быть, по крайней мере, на порядок больше тока базы :

Тогда сопротивление делителя равно:

Как видно

Сопротивление резистора  равно:

Тогда сопротивление резистора  равно соответственно:

;

Так как , тогда

2.                      Расчет УРЧ по переменному току:

Расчет по переменному току производится с целью определения коэффициента усиления УРЧ по напряжению.

Как известно, коэффициент усиления УРЧ определяется из выражения:

Где - крутизна проходной характеристики транзистора, - эквивалентное резонансное сопротивление контура на выходе транзистора, ,- коэффициенты включения в контур транзистора и нагрузки соответственно.

Схема замещения транзистора по Y - параметрам:

Рис.

Где - входная проводимость транзистора, - выходная проводимость транзистора,  - обратная проводимость транзистора, она мала, поэтому ее влияние можно не учитывать [2].

Определим Y- параметры транзистора:

Физическая эквивалентная схема транзистора имеет следующий вид:

Рисунок 5. Физическая эквивалентная схема транзистора

Где - распределенное сопротивление базы, - зарядная емкость эмиттерного перехода, - активная и периферийная емкости коллекторного перехода, - сопротивление эмиттерного перехода, - ток эмиттера (мА), а - коэффициент усиления по току в схеме с ОБ, - активная составляющая выходной проводимости на низкой частоте, - входной ток теоретической модели транзистора.

- полная емкость коллекторного перехода.

Сопротивление эмиттерного перехода:

Активная и полная емкости коллекторного перехода связаны между собой следующим соотношением:

Тогда активная емкость коллекторного перехода оказывается равной:

Распределенное сопротивление базы равно:

Входное сопротивление в схеме с ОБ равно:

где  - контактное сопротивление в эмиттерной цепи. Для кремниевых транзисторов им обычно пренебрегают [2].

Частота единичного усиления транзистора:

Тогда граничная частота по крутизне равна:

Коэффициент передачи по току в схеме с ОБ:

После произведенных вычислений, можно определить Y- параметры транзистора:

Входная проводимость - :

Выходная проводимость - :

Крутизна проходной характеристики транзистора -:

Определим устойчивый коэффициент усиления транзистора:

Обычно на практике задаются  пусть  тогда

Рассчитаем резонансные согласующие контуры УРЧ.

Контур на выходе УРЧ:

С точки зрения частотных искажений, должно выполняться следующее условие:

выбираем эквивалентную добротность

Задаемся эквивалентной емкостью контура, которая для диапазона частот 200..1000 МГц лежит в пределах 50..10 пФ. Пусть

При этом индуктивность контура равна:

Добротность контурной катушки может быть порядка Q=100 пусть

Q=100

Характеристическое сопротивление контура:

Сопротивление нагруженного контура:

Рассчитаем коэффициент:

Коэффициент включения со стороны фильтра Ф2:

;

Коэффициент включения со стороны транзистора:

;

Расчет коэффициента усиления по напряжению: