Выбор остановим на транзисторе КТ368А. РИС.-8 Схема электрическая смесителя Гильберта на биполярных транзисторах. Режим работы по постоянному току биполярных транзисторов задается цепочечным делителем напряжения выполненным на резисторах R1, R2, R3 (см. РИС.-8)Коэффициент передачи смесителя равен: РИС.-9 Спектр на выходе смесителя.
Из спектрограммы видно, что кроме разностного сигнала fпч все остальные сигналы (собственно полезный сигнал, сигнал гетеродина подавлены более чем на 20 дб, полезный сигнал fпч будет выделен фильтром сосредоточенной селекции (ФСС). Сигнал выхода фильтра сосредоточенной селекции поступает в усилитель промежуточной частоты. КТ368А9, КТ368Б9КТ368А, КТ368Б, КТ368А-5РИС.-Построим гиперболу допустимой мощности рассеиваемой коллектором для РКДОП = 150 мВт. Усилитель промежуточной частоты (УПЧ)Усилитель промежуточной частоты fПЧ в целях обеспечения универсальности выполним на транзисторах того же типа, что и гетеродин. Усилитель на полевом транзисторе обладает очень высоким входным сопротивлением, что обеспечивает возможность легкого каскадирования. Это свойство особенно ценно в настоящем курсовом проекте, так как полная неизвестность уровней входных сигналов, а, следовательно, отсутствие информации о необходимых коэффициентах усиления (передачи) смесителя, УПЧ. Расчет усилителя промежуточной частоты на полевом транзисторе проведем обычным способом, на основе вольт-амперной характеристики транзистора VN10K. На РИС.-10 представлены ваольт-амперные характеристики транзистора VN10K.РИС.-10Рабочую точку выберем на вольт-амперной характеристике UИС = 9 В;UЗИ = 2 В;IС = 28 мА. Рабочая точка выбрана на линейном участке вольт-амперной характеристики,(типовая рабочая точка, позволяющая использовать транзистор в Режиме усиления класса А. В рабочей точке определим основные параметры полевых транзисторов:
· напряжение отсечки;
· крутизна сток затворной характеристики. Она показывает, на сколько миллиампер изменится ток стока при изменении напряжения на затворе на 1 В. S=∆Ic/∆Uзи = (33−25)/ (2,8- 1,5) = 6,15 мА/В, при UСИ = 9 В,· внутреннее (или выходное) сопротивление полевого транзистораRi = ∆UСИ/∆IC = (10−8)/(28,01−27,99) = 200 кОм, при UЗИ = 2,0 В;
· входное сопротивлениеRВХ =∆Uзи / ∆IЗ Ом.Рис.11 УПЧ на МОП-транзисторе с общим истоком.
РИС.-12 Амплитудно-частотная характеристика УПЧ на МОП транзисторе.
Расчет усилителя промежуточной частоты:
Зададим R3 =1000.
Ом;Eпит=12,0В;Вычисление крутизны при моделировании (РИС.-10): S = 6,15 мА/В при;Рис.13 АЧХ и ФЧХ усилителя промежуточной частоты Проверка работы УПЧ с тестовым сигналом: U=0,1В; f=10,7МГц; (тестовый сигнал) (на выходе УПЧ с ЧМ-сигналом)Полосовой фильтр
Полосовой фильтр (ФСС) выберем из производимых отечественной промышленностью предприятием АО «МОРИОН» из г. Санкт-Петербурга. Критериев для выбора -два, центральная частота (10,7 МГц), полоса пропускания 210 кГц, так как иных данных для выбора нет. В разрабатываемом приемном устройстве в качестве ФСИ можно применить пьезоэлектрические фильтры с параметрами, приведенными в ТАБЛИЦЕ 1. ТАБЛИЦА 1Тип параметрыfпч, кГцвч, кГцс, дБпп, дБRвх, ОмRвых, ОмСш, пФФП1П-049а10.
71 752 535 633 033 024ФП1П-049б10.
72 404 035 633 033 024 В ТАБЛИЦЕ 1 приведены следующие параметры фильтров: fпчноминальное значение промежуточной частоты;
вч — расчетная полоса пропускания приемного устройства;
с — избирательность по соседнему каналу;
ппзатухание в полосе пропускания;Rвх и Rвых — входное и выходное сопротивление фильтра;
Сш — шунтирующая емкость; Применение пьезоэлектрического фильтра требует согласования фильтра по входу и выходу. Для этого в нагрузку смесителя включают широкополосный контур, настроенный на fпч. и аналогичный контуру УПЧ. Связь ФСИ с контуром трансформаторная или автотрансформаторная и подбором шунта на выходе ФСИ. Наиболее подходящим фильтром с точки зрения полосы пропускания является фильтр ФП1П-049б.Результаты.
В результате проектирования методом расчета и моделирования смесителя, гетеродина, полосового фильтра получены результаты, подтверждающие теоретические выкладки. Применение полевых транзисторов с изолированным затвором обеспечили простоту каскадирования в усилителе радиочастоты, усилителе промежуточной частоты, в смесителеприменены биполярные транзисторы. Возможно, было бы интересно разработать приемное устройство выполненное целиком на полевых транзисторах и осуществит моделирование приемного устройства целиком, однако требования технического задания, не позволило осуществить это в полном объеме в настоящей работе. Список использованной литературы: Коротков А. С. Устройства приема и обработки сигналов. Микроэлектронные высокочастотные устройства радиоприемников систем связи: учебное пособие/А.С. Коротков — СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. — 223 с.
Барулин Л. Г. Радиоприемные устройства. М. &# 171;Радио и связь". 1984 г."Проектирование радиоприемных устройств". Под ред. А. П.
Сиверса. Учеб.
пособие для вузов. М.: — «Сов.радио», 1876. 488 с. В.
В. Сифоров. &# 171;Радиоприемные устройства". М: «Советское радио». 1974 г. Бобров Н.
В. &# 171;Расчет радиоприемников". М: «Радио и связь». 1981 г.В. В. Палшков «Радиоприемные устройства» М: «Радио и связь». 1984 г. Э. Т. Ред. &# 171;Схемотехника радиоприемников" МИР. М. 1989 г.
Гуткин Л. С. Проектирование радиосистем и радиоустройств. — М.: Радио и связь, 1986. — 288 с. Полупроводниковые приборы: транзисторы. Справочник. Под редакцией Н. Н.
Горюнова. М, ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1985.
Ханзел Г. Е. Справочник по расчету фильтров. М, Сов. Радио, 1974.
Румянцев К.Е., Тимонов.
В.В. Приемники профессиональной связи:
методическое руководство по курсовому проектированию. N2363. ТРТУ, Таганрог, 2000 г. Белкин М. К. и др. Справочник по учебному проектированию приемно-усилительных устройств. 2-е изд. Киев, ВЫЩА ШКОЛА, 1988 г. Румянцев К. Е., Клюй А. А. Входные устройства радиоприемников:
учебно-методическое пособие. Таганрог, ТРТУ, 1994 г. Помазанов.
А.В., Румянцев К. Е. Гетеродины радиоприемников: учебное пособие. Таганрог, ТРТУ. 1998 г. Усатенко С. Т., Каченюк Т. К., Терехова М. В. Выполнение электрических схем по ЕСКД. Москва, Издательство стандартов, 1968 г. ГОСТ 2.731−68.Москатов Е. А. Справочник по полупроводниковым приборам. Издание 2. Таганрог, 219 с., ил.
