Расчет числа каскадов усиления

В приемниках дециметровых волн без усилителей радиочастоты существенным фактором, определяющим чувствительность приемников, является коэффициент шума тракта УПЧ. В таких случаях для снижения коэффициента шума приемника рационально после диодного преобразователя частоты первым включать малошумящие каскады УПЧ. Поскольку в приемниках с диодным преобразованием частоты влияние полосы входной цепи УПЧ на частотную характеристику УПЧ в первом приближении можно пренебречь, а применение коррекции или нейтрализации в малошумящих каскадах УПЧ нежелательно, так как это может увеличить коэффициент шума, низкий коэффициент шума этих каскадов должен достигаться благодаря использованию в них малошумящих транзисторов, подбору режимов их работы, специфическому построению как тракта УПЧ так и цепей соединяющих вход УПЧ с выходом преобразователя частоты. Желательно чтобы малошумящие каскады УПЧ имели достаточно высокий коэффициент усиления и возможность регулировки при заданном динамическом диапазоне входных сигналов. Необходимо так же обеспечить достаточную широкополосность тракта УПЧ для усиления импульсного сигнала при выполнении заданного требования по избирательности и устойчивости усиления. Этим требованиям в наибольшей мере соответствует применение в качестве усилительных каскадов УПЧ - усилительных каскадов на транзисторах, соединенных по каскадной схеме. В силу изложенного выше в качестве усилительного элемента выбираем ИМС серии 228, имеющей широкое применение. Для того чтобы найти коэффициент усиления УПЧ надо знать входное и выходное напряжение УПЧ. Так как за каскадами УПЧ расположен детектор, то Uвхдет.=Uвых.упч. Для нормальной работы детектора импульсного сигнала на его вход надо подавать U=1В, тогда Uвых.дет.=(0,4...0,5)В

Сначала требуется найти величину сигнала на входе УПЧ                                                                    Uвх.упч= [2]

где Крф=0,98-коэффициент передачи фидера

Кр.вх.ц.=(0,25....0,1)-коэффициент передачи входной цепи в виде ППФ с затуханием на краях полосы пропускания порядка (8...10)Дб Крсм=0,4-коэффициент передачи смесителя на диодах с барьером Шоттки

q вых.см=0,002 См -активная составляющая входной проводимости смесителя

Uвх.упч= =8,1*10 В

Теперь можно найти коэффициент усиления трактата УПЧ

Купч =Uд*Кз/ *U вх.упч , где Uд = 1В-напряжение сигнала на входе детектора (или Uвых. упч)

Кз = (1...2) - коэффициент запаса усиления

Купч=1*1/ *8,1*10 = 81934

Ориентировочное число каскадов УПЧ:

n lgKупч  ; n  lg81934 = 4.9   Принимаем n = 5

Каскады УПЧ собраны на ИМС серии К228УВ2 на основе транзисторов 2Т307Б, имеющих следующие параметры Uкэ max=10В, I к max=20мА, Р к max=15мВт, Сэ<3 nФ, Iко=0,5 мкА, o=60,

f/f =0.2, rэ= 20 Ом, r’б= 50 Ом, Ск= 6 пФ

Коэффициент шума этого транзистора уже рассчитан в [5] Nmin=1,3. Тогда коэффициент шума 1-го каскада УПЧ:

Nупч1=2*Nmin=2.6

Поскольку наибольшее влияние на шумовые параметры, в том числе и коэффициент шума всего тракта УПЧ оказывает первый каскад, то можно считать, что коэффициент шума УПЧ Nупч1

     ВЫБОР СХЕМЫ И ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ДЕТЕКТОРА И ВИДЕОУСИЛИТЕЛЯ

Для детектирования импульсных сигналов в основном применяется последовательная схема диодного детектора как наиболее простая и обеспечивающая широкую полосу пропускания. В качестве нелинейного элемента используется германиевый диод. Согласно техническому заданию на выходе радиоприемного устройства надо получить Um вых=5В. Необходимо определить коэффициент усиления импульсного усилителя: Kу=Umвых/Uвхд*Кд, где Uвхд = 1В-напряжение сигнала на входе детектора,Кд=(0,4…0,5)- коэффициент передачи детектора

Ку=5/1*0,5=10

Так как выходное напряжение РПУ нужно получить на низкоомной нагрузке, то для согласования

необходимо использовать эмиттерный или стоковый повторитель с коэффициентом передачи Кэп=0,8, тогда окончательно коэффициент усиления импульсного усилителя:

 К’у= Ку/Кэп=10/0,8=12,5 Принимаем К’у=13. В качестве видео усилителя может быть применена ИМС серии КР 119 УН 1.