Расчет одноконтурной входной цепи независимо от вида связи контура с антенной и с нагрузкой

Типовые схемы входных цепей (ВЦ) радиоприёмников умеренно высоких частот приведены на рис.5.6.

Рис. 5.6

Перестройка ВЦ осуществляется конденсатором переменной ёмкости . Подстроечный конденсатор  введен в контур для компенсации разброса ёмкостей элементов схемы.

В качестве первого активного элемента приёмника может быть использован биполярный или полевой транзистор. Отличие состоит лишь в том, что полевой транзистор включается в контур ВЦнепосредственно, а биполярный – частично.

Для расчета элементов принципиальной схемыВЦ необходимо знать (или предварительно задаться) следующими данными:

- диапазон рабочих частот ;

- активное сопротивление антенны ;

- ёмкость антенны  и её разброс ;

- тип транзистора, его параметры и схема включения;

- номиналы элементов цепи питания транзистора ;

- входная ёмкость транзистора .

Расчет параметров контура входной цепи независимо от вида связи контура с антенной и первым активным каскадом приёмника ведется в следующей последовательности:

1. Рассчитываем приведенную неперестраиваемую ёмкость схемы ВЦ

,

где С_А – емкость антенны,

С_н – емкость нагрузки,

; –значения коэффициентов включения контура со стороны антенны и со стороны нагрузки соответственно,

С_м– емкость монтажа,

собственная ёмкость катушки контура,

среднее значение емкости подстроечного конденсатора.

Значения емкостей С_м, С_L, С_пс выбираем из табл. 5.2.

2. Задаемся минимальным значением ёмкости настрой-ки  из табл.5.2.

3. Определяем максимальное значение ёмкости перестройки КПЕ:

.

Полученные значения  позволяют выбрать по табл.П.2.1 прил.2 конкретный тип КПЕ.

Таблица 5.2

Параметры	Диапазон волн
	ДВ	СВ	КВ	УКВ
Минимальная ёмкость элемента настройки, пФ	10 … 15	10 … 12	7 … 9	4 … 6
Ёмкость монтажа схемы, пФ	10 … 20	5 … 12	5 … 10	3 … 8
Собственная ёмкость катушки, пФ	10 … 25	5 … 15	2 … 3	0,5 … 1
Среднее значение ёмкости подстроечного конденсатора, пФ	15 … 25	10 … 20	10 … 15	5…10

4. Определяем эквивалентную минимальную  и эквивалентную максимальную ёмкости контура и значение параллельной сопрягающей ёмкости контура

 

,

(5.1)

Здесь и далее полагаем, что  и  включены параллельно индуктивности контура, а ёмкость – последовательно.

5. Рассчитываем индуктивность контура на минимальной частоте диапазона:

,

(5.2)

где ‒ мкГн;  – пФ; ‒ МГц.

Полученное значение следует сравнить с минимально реализуемой индуктивностью контура , которая приведена в табл. П.4.1 прил.4.

Если , то расчетное значение индуктивности контура принимается, ёмкость  из схемы исключаем и расчет продолжаем, при этом значение подстроечной ёмкости должно удовлетворять условию

,

(5.3)

в противном случае следует увеличить  за счет , либо выбрать другой КПЕ и выполнить расчет заново.

Если , то следует принять и продолжить расчет в следующей последовательности.

Находим максимальное и минимальное значения эквивалентных ёмкостей контура

.

(5.4)

Чтобы реализовать изменение эквивалентных ёмкостей контура от  до  для выбранного КПЕ и , необходимо в контур ввести ёмкости , параллельно  и ёмкость , последовательно КПЕ (рис. 5.8):

,(5.5) (5.6)

(5.5)

Если ёмкости  физически реализуемы (  и выполняется условие (5.3), то КПЕ выбран правильно, в противном случае следует выбрать другой КПЕ.

5.2.2 Расчет одноконтурной входной цепи с трансформаторной связью с антенной и автотрансформаторной связью с
нагрузкой

Принципиальная схема рассчитываемой входной цепи приведена на рис.5.7.

Рис. 5.7.

Перестройка входной цепи осуществляется конденсатором переменной ёмкости . Подстроечный конденсатор  введен в контур для компенсации разброса ёмкостей элементов схемы.

Расчет параметров контура входной цепи выполняем согласно рекомендациям подразд. 5.2.1.

Определяем индуктивность катушки связи

(5.7)

где – минимальная ёмкость антенны;

=1,2 … 2 – коэффициент удлинения антенны, с ростом которого падает коэффициент передачи входной цепи, но улучшается его равномерность по диапазону.

Для формулы (5.7)  измерено в микрогенри, – в мегагерцах, –в пикофарадах.

Определяем параметры нагрузки:

,

(5.8)

Входная ёмкость транзистора  приведены в табл.П.9.1 прил.9.

5.2.3. Расчет одноконтурной входной цепи с
трансформаторной связью с антенной и нагрузкой

Принципиальная схема рассчитываемой входной цепи приведена на рис.5.8.

Рис.5.8

Перестройка входной цепи осуществляется конденсатором переменной ёмкости . Подстроечный конденсатор  введен в контур для компенсации разброса ёмкостей элементов схемы.

Параметры контура входной цепи рассчитываем согласно рекомендациям подразд. 5.2.1.

Рассчитываем по формуле (5.7) индуктивность катушки
связи .

По формулам (5.8) рассчитываем , .

Выбираем индуктивность связи с нагрузкой так, чтобы она совместно с ёмкостью образовала контур, настроенный на частоту выше , при верхней настройке частоты гетеродина

5.2.4. Расчет одноконтурной входной цепи с
внешнеёмкостной связью с антенной и внутриёмкостной
связью с нагрузкой

Принципиальная схема рассчитываемой входной цепи приведена на рис.5.9.

Рис. 5.9

Перестройка входной цепи осуществляется конденсатором переменной ёмкости . Подстроечный конденсатор  введен в контур для компенсации разброса ёмкостей элементов схемы.

Параметры контура входной цепи рассчитываем согласно рекомендациям подразд. 5.2.1.

Находим наибольшую ёмкость конденсатора связи с антенной , при которой разброс ёмкости антенны вызывает допустимую расстройку входного контура, полагая, что расстройки, обусловленные разбросом ёмкостей антенны и входа УРЧ, одинаковы

где dэ – эквивалентное затухание контура ВЦ, рассчитанное по формуле (4.19).

Выбираем ёмкость конденсатора связи из условия

и

Определяем параметры нагрузки согласно выражению (5.8).