Разработка радиоприемного усройства для информационно-измерительной системы автомобиля

где IБ0 – ток базы, 50 мкА.

IДЕЛ = (10…20) ∙ IБ0 = 10 ∙ 50 ∙10-6 = 500 мА.

Сопротивление делителя напряжения RДЕЛ, кОм, определяется по формуле

RДЕЛ = R1 + R2 =EK / IДЕЛ, (1.43)

где EK – напряжение источника питания, 9В;

IДЕЛ – ток делителя, 0,0005 мА.

RДЕЛ = R1 + R2 =EK / IДЕЛ = 9 / 500 ∙ 10-6 = 18 кОм

Напряжение смещения на базе транзистора ЕБ, В, определяется по формуле

ЕБ = ЕЭ +0,7, (1.44)

где ЕЭ – напряжение эмиттера;

ЕБ = ЕЭ +0.7 = 2 + 0,7 = 2,7 В

Значение сопротивления R1, кОм, определяется по формуле

R1 = ЕБ / IДЕЛ, (1.45)

где EБ – напряжение базы

IДЕЛ – ток делителя, 0,0005мА

R1 = ЕБ / IДЕЛ = 2.7 / 500 ∙ 10-6 = 5.4 кОм

Значение сопротивления R2, кОм, определяется по формуле

R2 = RДЕЛ – R1, (1.46)

где RДЕЛ – сопротивление делителя, 18 кОм;

R1 – сопротивление, 5,4 кОм.

R2 = RДЕЛ – R1 = 18 – 5,4 = 12,6 кОм.

Выбираем стандартные значения сопротивлений R1 и R2:

R1 = 5,6 кОм, ОЛМ-0,125-5,6 кОм +/-5%

R2= 12 кОм. ОЛМ-0,125-12 кОм +/-5%

Расчёт автогенератора по переменному току

Определяем крутизну транзистора

S = , (1.47)

где - высокочастотное сопротивление базы;

- сопротивление эмиттерного перехода;

- коэффициент усиления по току в режиме покоя;

Высокочастотное сопротивление базы , Ом, определяется по формуле

= τК / СК, (1.48)

где τК – постоянная времени цепи обратной связи, 500 ∙ 10-12 с;

СК – ёмкость коллекторного перехода, 7 ∙ 10-12 Ф.

= τК / СК = 500 ∙ 10-12 / 7 ∙ 10-12 = 71,43 Ом.

Сопротивление эмиттерного перехода , Ом, определяется по формуле

= 26 / IК0 , (1.49)

где IК0 – постоянная составляющая коллекторного тока,

= 26 / IК0 = 26 / 5 = 5.2 Ом,

S = 100 / ( 71.43 + 100 ∙ 5.2) = 169 мА/В.

Задается коэффициент регенерации GP = (3…7) = 5 и управляющее сопротивление RУ, Ом, определяется по формуле

RУ = GP / S = 5 / 169 ∙ 10-3 = 29.6 Ом, (1.50)

где GP – коэффициент регенерации, 5;

Задается коэффициент обратной связи автогенератора К’ОС = С3 / С2 = 1 и реактивное сопротивление емкости С3, Ом, определяется по формуле

X3 = == 27.5 Ом, (1.51)

где - управляющее сопротивление, 29,6 Ом;

- сопротивление кварцевого резонатора, 25.5 Ом;

- Коэффициент обратной связи, 1.

Сопротивление кварцевого резонатора, которое находится по формуле

rкв = 1 / ω ∙ Ck ∙ Qk = 1 , (1.52)

где Ck - емкость кварцевого резонатора;

Qk – додротность кварцевого резонатора.

rкв = 1 / ω ∙ Ck ∙ Qk = 1 / 2 ∙ π ∙ 3.125 ∙ 106 ∙ 1 ∙ 10-15 ∙ 2 ∙ 106 = 25.5 Ом.

Емкости конденсаторов С2, С3, нФ, определяются по формуле

С2 = С3 = 1 / ωкв ∙ X3, (1.53)

С2 = С3 = 1 / ωкв ∙ X3 = 1 / 2 ∙ π ∙ 3.125 ∙ 106 ∙ 27.5 = 1.85 нФ.

Стандартное значение: С2 = С3 = 2 нФ.

Емкость блокировочного конденсатора, С1, нФ, определяется по формуле

С1 = (10…20) , (1.54)

где - сопротивление эмиттерного перехода, 5,2 Ом.

С1 = (10…20) = 20 / 2 ∙ π ∙ 3.125 ∙ 106 ∙ 5.2 = 196 нФ.

стандартное значение С1 = 220 нФ.

Индуктивность блокировочного дросселя Lk, мкГн, определяется по формуле

Lk = (20…30) , (1.55)

Lk = (20…30) = 20 ∙ 27.5 / 2 ∙ π ∙ 3.125 ∙ 106 = 28 мкГн.

Определим необходимость применения дросселя LБ из условия

R1 ∙ R2 / (R1 + R2 ) ≥ (20…30) ∙ X2,

если оно не выполняется, то дроссель необходим.

Проверка

5.6 ∙ 103 ∙ 12 ∙ 103 ≥ 25 ∙ 27.5

67200 ≥ 687.5

Условие выполняется, следовательно, дроссель не нужен.

1.4.4 Расчет преобразователя частоты

В диапазоне УКВ широкое применение в радиоприемниках в настоящее время получили транзисторные преобразователи частоты с отдельным гетеродином.

Преимущество подобных ПЧ перед другими заключается в том, что они позволяют получить большой коэффициент передачи, а также высокую стабильность частоты колебаний гетеродина. По способу включения смесительного транзистора различают схемы с общей базой (ОБ) и общим эмиттером (ОЭ). Чаще применяются схемы с ОЭ, т.к. они обладают меньшей входной проводимостью. Причем, для обеспечения меньшей взаимной связи между цепями гетеродина и сигнала целесообразно напряжение сигнала подавать в цепь базы, а напряжение гетеродина - в цепь эмиттера.

Характерной особенностью транзисторных преобразований частоты является то, что нелинейный режим в их работе наступает при сравнительно малых напряжениях входного сигнала (порядка 5-7 мВ). С увеличением амплитуды напряжения гетеродина, поступающего на смесительный транзистор, возрастают постоянные токи базы и коллектора последнего.

На рисунке 1.17 представлена принципиальная схема транзисторного ПЧ с отдельным гетеродином.

Следует отметить, что входная и выходная проводимость транзистора в большей степени зависит от токов базы и коллекторов. Поэтому стремление увеличить коэффициент усиления преобразователя путем увеличения напряжения гетеродина может привести к шунтированию и расстройке входного и выходного контуров ПЧ. Поэтому на практике напряжение гетеродина следует выбирать не более (0,05 - 0,15)В.

На транзисторе VT1 собран смеситель. Колебательный контур L1C1 настроен на частоту сигнала fc, выходной контур L2C5 настроен на промежуточную частоту.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49