УНИКАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА

Save this PDF as:

WORD PNG TXT JPG

Размер: px

Начинать показ со страницы:

Download "УНИКАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ XXI ВЕКА"

Фёдор Дунин
2 лет назад
Просмотров:

Транскрипт

1 РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА СУПЕРГЕТЕРОДИННОГО ПРИЕМНИКА С ДВУКРАТНЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЧАСТОТЫ В ПОЛОСЕ 2,4-2,5 ГГЦ Мустафин Ильдар Фаридович, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, г.томск Аннотация. При проектировании супергетеродинных приемников принципиально важно знание особого параметра - динамического диапазона. Ведь эта физическая величина показывает на сколько слабый сигнал приемник может уловить с одной стороны и с другой на сколько мощный входной сигнал он может усилить без искажений. В данной статье рассмотрен пример расчета динамического диапазона приемника с двукратным преобразованием частоты. Ключевые слова: чувствительность, усиление, функциональная схема, коэффициент шума, коэффициент различимости, рабочая полоса частот, точка IP3. Введение Понятие динамический диапазон (далее ДД) используется не только в технике, но и к примеру, в психофизиологии (ДД слышимости человека). В отдельных случаях понятие «динамический диапазон» используется и для выходного параметра (для акустических устройств). ДД радиоприёмника (тракта в целом, функционального узла тракта) логарифм отношения уровня сигнала на входе радиоприёмника, определенного по одному из критериев, к чувствительности радиоприёмника. По методике определения (по критерию) различают односигнальный ДД (динамический диапазон по компрессии) и двухсигнальный ДД (динамический диапазон по блокированию, динамический диапазон по интермодуляции). Нижняя граница ДД, в принципе, должна соответствовать минимальному, еще различимому сигналу на входе приемника. Её удобно выбрать равной уровню собственных шумов приемника без учета параметра BER, поскольку при отношении сигнал/шум, равном единице, телеграфные, а в ряде случаев и

2 однополосные сигналы еще принимаются. Естественной верхней границей ДД будет тогда уровень двух немодулированных помех, при котором продукты взаимной модуляции достигают уровня шумов. Структурная схема и основные расчеты Рис. 1 Рассматриваемый супергетеродинный приемник с двукратным преобразованием Расчет ДД производится до систем АРУ (на функциональной схеме до регулировочного усилителя РУ), так как далее усиление поддерживается автоматически на постоянном уровне. В данном примере используются следующие компоненты: 3 малошумящих усилителя HMC4, 2 смесителя HMC128, 2 синтезатора ADF5355, 2 микросхемы АРУ HMC992LP5E со встроенным усилителем, а также фильтры, выполненные на пассивных компонентах. 219

3 Зададим основные паспортные данные (в разах) каждого эемента до систем АРУ: 1. Входная полоса пропускания - 0 МГц (80дБ) 2. Коэффициенты усиления Kp1, Kp Коэффициенты шума Kш1, Kш Значения параметра IP3 на выходе компонента IP31, IP32... f 80 дб 9 Kp1 Kш1 IP31 9 Kp2 Kш2 IP Kp3 Kш3 IP Kp4 Kш4 IP Kp5 Kш5 IP35 13 Kp6 Kш6 IP36 Вычислим суммарный IP3. В силу того, что слогаемые после третьего ничтожно малы, ими можно принебречь IP3 log дб 2.1 IP36Kp6 IP35Kp6Kp5 IP34Kp6Kp5Kp4 Также учтем общий коэффициент передачи до систем АРУ Kp 25 дб 220

4 Для учета воздействия всевозможных шумов на коэффициент передачи устройства, вычислим суммарный коэффициент шума ш1 ш2 Kш1 Kш2 1 Kp1 Kш Kp1 Kp2 ( 2.2 ) Kш4 1 Kш5 1 Kp1 Kp2 Kp3 Kp1 Kp2 Kp3 Kp ( 2.3 ) ш3 ш4 Kш ( 2.4 ) Kp1 Kp2 Kp3 Kp4 Kp5 Kш ( 2.5 ) Kp1 Kp2 Kp3 Kp4 Kp5 Kp6 ш log( ш1 ш2 ш3 ш4) ( 2.6 ) Обязательно рассчитаем чувствительность приемника. g( ) f fр 1 8 МГц k To 295 K Выходит, что минимальная чувствительность приемника составляет ш Pmin log ktofр дб ( 2.7) И динамический диаппазон устройства в результате расчетов составляет 2 D IP3 Pmin 3 ( Kp) дб ( 2.8 ) 221

5 Заключение Проведенные расчеты показывают, что динамический диапазон приемника является достаточным для усиления сигналов, сравнимых с чувствительностью приемника, до требуемого значения. А сигналы превосходящие чувствительность приемника согласно выражению 2.8 более чем в раз могут быть усилены без интермодуляционных искажений. Данная статья может служить пособием для расчета динамического диапазона при проектировании супергетеродинных приемников в различных курсовых, дипломных и инженерных работах в целом. Лиетратура: 1. Гусев, В.Г.; Гусев, Ю.М. Электроника; М.: Высшая школа; Издание 2-е, перераб. и доп., c. 2. Жеребцов, И.П. Радиотехника; М.: Связь, c. 3. Ицхоки, Я.С. Нелинейная радиотехника; М.: Советское радио, c. 4. Курочкин, С.С.; Мурин, И.Д. Современная ядерная электроника; М.: Атомиздат, c. 5. Росадо, Л. Физическая электроника и микроэлектроника; М.: Высшая школа, c. 222

Похожие документы

Результаты тестирования усилителя для наушников MyST HiAmp

Результаты тестирования усилителя для наушников MyST HiAmp Средства измерений Измерения проводились с помощью аудиоанализатора TEKTRONIX AM700, осциллографа LECROY WS424. Условия измерений Входной сигнал