1.11 Вибір активних елементів високочастотного тракту

При виборі транзисторів для високочастотного тракту слід керуватись наступними критеріями:

• перевищення граничної частоти підсилення або граничної частоти генерації в декілька разів;

• найбільший вхідний опір і найбільше відношення крутості характеристики S до прохідної ємності Ск.

• Найменший коефіцієнт шуму;

• Найменша вартість і вага.

По таблиці 12.1 [2] вибираю конкретний тип транзистора враховуючи вище виложені критерії, для якого коефіцієнт використання рівний:

(1.38)

де f_роб – робоча частота транзистора;

f_гр – гранична частота транзистора.

В підсилювачі радіочастоти та змішувачі буде використовуватись транзистор типу КТ368А, в підсилювачах проміжної частоти транзистор типу КТ315Б.

Параметри транзистора КТ368А:

- режим вимірювання h-параметрів:

напруга колектора Uк, В 1;

струм колектора Iк, мА 10;

- вхідний опір h_11б, Ом 6;

- коефіцієнт передачі струму h_21е, 50…300(150)

- гранична частота коефіцієнта передачі f_гр, МГц 900;

- ємність колекторного переходу С_к, пФ 1.7;

- постійна часу кола зворотнього зв’язку τ_к, пс 15;

- коефіцієнт шуму К_ш, Б 3.3;

- максимально допустима напруга колектор-емітер U_ке, В 15.

Оскільки для розрахунку каскадів високочастотних трактів радіоприймача використовуються y-параметри, то є необхідність в розрахунку цих параметрів. Для робочих частот нище 500МГц орієнтовний розрахунок можна проводити за спрощеними формулами, в яких не враховуються індуктивності виводів транзисторів.

Для розрахунку y-параметрів необхідно обчислити наступні параметри, які відсутні в довіднику [5]:

(1.39)

де f_y21e – частота, при якій модуль крутості прямої передачі в схемі із спільним емітером зменшується на 3 дБ порівняно з його значенням на низькій частоті;

r׳_б – розподілений опір бази (опір між виводом бази і переходом база-емітер).

(1.40)

Обчислення високочастотних y-параметрів [5]:

Вхідна і вихідна активні складові провідностей:

(1.41)

(1.42)

де

Вхідна і вихідна ємності:

(1.43)

(1.44)

Крутизна прямої передачі:

(1.45)

Параметри транзистора КТ315Б:

- режим вимірювання h-параметрів:

напруга колектора Uк, В 10;

струм колектора Iк, мА 1;

- вхідний опір h_11б, Ом 40;

- коефіцієнт передачі струму h_21е, 50…350(150)

- гранична частота коефіцієнта передачі f_гр, МГц 250;

- ємність колекторного переходу С_к, пФ 7;

- постійна часу кола зворотнього зв’язку τ_к, пс 500;

- коефіцієнт шуму К_ш, Б 5;

- максимально допустима напруга колектор-емітер U_ке, В 15.

Згідно формул (1.39) – (1.45) здійснюю розрахунок y-параметрів транзистора КТ315Б:

1.12 Вибір схеми та попередній розрахунок детектора

При амплітудній модуляції абсолютна більшість детекторів – діодні. Детектори АМ-сигналів на біполярних і польових транзисторах не знайшли практичного застосування із за значного переважання недоліків над перевагами.

Для зменшення шунтування вихідного контура тракту проміжної частоти, що підвищує підсилення і селективність його каскаду, бажано мати більший вхідний опір детектора. З цієї точки зору більш вигідна схема послідовного діодного детектора. В схемах радіомовних і зв’язкових радіоприймачів в основному застосовується лінійний режим детектування. При квадратичному детектуванні коефіцієнт нелінійних спотворень досягає (20…25)%, що не допускається діючим стандартом. Для отримання лінійного режиму детектування напруга сигналу на вході детектора повинна мати амплітуду не менше (0.2…0,5)В. Для покращення дії системи АРП бажано збільшити цю амплітуду до (1…2)В [7].

Отже враховуючи вище сказане в даному приймачі буде використано схему послідовного діодного амплітудного детектора.

При виборі типу діода необхідно враховувати:

• допустиме збільшення Uвх.дет., яке обмежується небезпечністю пробою діода зворотньою напругою, приблизно рівною подвоєній максимальній амплітуді сигналу, тобто щоб зворотня напруга Uзвор, діода була більша потроєної амплітуди максимального вхідного сигналу;

• максимальна робоча частота діода повинна бути в декілька разів більша частоти вхідного сигналу детектора;

• відношення зворотнього і прямого опорів Rзвор/Rпр повинно найбільшим;

• міжелектродна ємність найменша.

Взявши до уваги вище викладені умови вибору діода і враховуючи дані таблиці 12.1 [2] вибираю діод Д9В.

Параметри діода Д9В:

- постійний прямий струм, мА, при прямій напрузі 1В 90;

- максимально допустимий постійний, або середній прямий струм, мА 40;

- максимально допустима постійна зворотня напруга, В 10;

- максимальний зворотній струм, мкА (при зворотній напрузі, В) 250(10)

- максимальна робоча частота, МГц 40;

- загальна ємність діода, пФ 1…2.

Розрахунок вихідної напруги детектора [7]:

(1.46)

де m – коефіцієнт модуляції (m=0.3);

Uдет.вх – вхідна напруга детектора;

Кдет – коефіцієнт передачі детектора.

З таблиці 6.1 [7] для лінійного діодного детектора Uдет.вх=(0.2…0.5)В, Кдет=(0.3…0.6)В. Прийнявши Uдет.вх=0.5В, а Кдет=0.3 отримаємо: