Преобразователь частоты (смеситель)
Схема преобразователя частоты на полевом транзисторе
с внешним гетеродином ([4]):
В преобразователе частоты на двухзатворном ПТШ АП 328-2 напряжения сигнала и гетеродина подаются на разные затворы, что позволяет добиться лучшей развязки между сигнальной и гетеродинной цепью по сравнению со смесителем на однозатворном ПТ ([3]). Преобразование частоты обеспечивается за счет изменения крутизны сток - затворной характеристики по сигнальному затвору под воздействием переменного напряжения на гетеродинном затворе.
Рис.3
Основные параметры транзистора берём из справочника [ 5 ] .
Uси=2 В .
Rи=200 Ом .
Iс о=5 мА .
Uзи о=0,5 В .
Sнач=6 мА/В
Пользуясь характеристиками ПТ (рис.3), выбираем напряжение смещения:
Eсм=UЗИотс/2=0,5/2=0,25 В
Сумма амплитуд сигнала и гетеродина не должна превышать Eсм.
Полагаем,что для ПТ крутизна при UЗИ=0: Sнач=6 мА/В,
при UЗИ=UЗИотс/2: Sнач/2=1,5 мА/В
Зависимость тока стока от напряжения затвор-исток UЗИ имеет вид:
IС=0,5×Sнач×(1+ UЗИ / UЗИотс)2
При подаче на вход смесителя напряжений сигнала uc=Uсcoswct и гетеродина uг=Uгcoswгt получаем амплитуду тока частоты wп=wг-wс:
Iп=0,5×Sнач×Uñ×Ur/ UЗИотс
Крутизна преобразования:
Sпр=1/2×Sм1=1/2×( Sмакс - Sмин)/2=(6-1,5)/4=1,12 мА/В
Зададимся L1 = L2 = 1 мкГн;
Ñ3 =С4=1/((2×f0)2×L)=1/((2×3,14×3×107)2×10-6)=
=28×10-12=28 пФ
Характеристическое сопротивление контуров:
rк= ÖLк/Ñк = Ö10-6/28×10-12=1,9×102
По таблице 6.1 [3] находим отношение полосы пропускания двухконтурного резонансного каскада к полосе приёмника:
|
|
Y(n)=1,56
Полоса пропускания одного каскада УПЧ по уровню -3 дБ:
Пiупч=П×Y(n)=6×1,56=9,3 МГц
Эквивалентное затухание контуров:
dэ= Пiупч/Ö2×f0 =9,3/Ö2×1,3×109=0,05
Полагаем коэффициент включения транзистора в
резонансный контур m1=1;
dэ/rк = d0 + m12× gвых.ПТ + m22× gвх.УПЧ
Исходя из условий [3] зададимся собственными затуханиями:
d0 @0,006..0,01. Принимаем: d0 = 0,006; gвыхПТ @ 0.
Коэффициент подключения m2 :
Коэффициенты передачи смесителя:
по напряжению:
Кu= m1×m2×Sпр×rк /2×dэ =1×0,8×1,12×10-3×1,9×102/2×0,05=1,7
по мощности:
Кр= Кu2×Rа/ RвхУПЧ=1,7×75/1×102 = 2,2
Для расчета коэффициента шума смесителя на ПТШ необходимы матрицы S-параметров транзистора АП328А2, которые, как правило, определяются экспериментально (в справочной литературе не обнаружены). Поэтому оценим коэффициент шума транзистора в режиме преобразования частоты :
ШПЧ=(2..3)×Штр=(2..3)×1,5 @ 3 дБ
Расчёт смесителя по постоянному току :
Напряжение смещения:
Есм=Uси0= Ic о×R2 =0,25 В
R2 =0,25/5×10-3=50 Ом
Напряжение источника питания:
Еп=Uси0+Ic о×Rи=0,25+5×10-3×0,2×103=1,25 В
Так как необходимо согласовать ВЦ и вход смесителя с волновым сопротивлением антенно-фидерного тракта 75 Ом, то взяв R1=Róò=75 Oм получим входное сопротивление смесителя Rвх=75 Ом (т.к. входное сопротивление ПТШ достаточно велико).
|
|
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 220; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!