Результаты моделирования усилителя радиочастоты

Моделирование осуществляется в программе схемотехнического анализа Micro-Cap 9. Принципиальная схема модели спроектированного усилителя радиочастоты представлена на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9 - Принципиальная схема модели УРЧ

Принятый сигнал из входной цепи (источник напряжения Vin) через разделительный конденсатор С2 подаётся на вход ИМС К174ПС1, нагрузкой которой является катушка связи Lsv2 (которая разбита на две составные части Lsv2/2 с целью моделирования подключения источника питания к средней точке катушки связи). Контурная катушка индуктивности Lk2 (которая разбита на две составные части Lk21 и Lk22 с целью моделирования автотрансформаторной связи с нагрузкой), подстроечный конденсатор Ср2 варикапы VD5 и VD6 во встречно-последовательном включении образуют резонансную систему УРЧ.

Напряжение настройки на варикапы подаётся от источника Vn через токоограничивающий резистор R5 и изменяется в пределах 3,7…4В.

Сигнал с выхода УРЧ через разделительный конденсатор С1 подаётся на вход следующего каскада. В качестве нагрузки входной цепи выступают эквиваленты входного сопротивления и входной ёмкости преобразователя частоты Rn и Сn.

Вносимые в колебательный контур ёмкости монтажа и катушки индуктивности учтены с помощью дополнительного конденсатора C6=5пФ. Отличие значения вносимой ёмкости в модели входной цепи от расчетного значения вносимой в контур ёмкости (6пФ) объясняется следующим. При расчете в данном параметре также учитывались выходная ёмкость К174ПС1 и нагрузки, которые в модели УРЧ выполнены в виде отдельных элементов.

Коэффициенты связи колебательного контура с DA1 и с нагрузкой уставлены равными расчётным значениям - m=0,03 и n=0,3 соответственно. Сопротивление подстроечного резистора R1 установлено равным 1000 Ом.

На рисунке 3.10 показано семейство АЧХ входной цепи, полученное при изменении напряжения настройки варикапов в пределах Uнастр=3,7…4,2В. с шагом 0,1 В.

Из рисунка 3.10 видно, что при изменении напряжения настройки варикапов в заданных пределах происходит перестройка УРЧ в диапазоне от 56,625 МГц до 57,928 МГц, что практически соответствует требуемому частотному диапазону. Коэффициент передачи УРЧ изменяется в пределах от 16,619 до 18,915 (от 24,4 дБ до 25,5) при расчетном среднем значении 16 (24 дБ).

Рисунок 3.10 - Семейство АЧХ УРЧ при Uнастр=3,7…4,2 В

Амплитудно-частотная характеристика модели входной цепи, полученная с помощью малосигнального анализа по переменному току (AC Analysis) при среднем значении напряжения настройки (Uнастр=4 В), представлена на рисунке 3.11.

Рисунок 3.11 - АЧХ модели УРЧ при Uнастр=4В

Анализ полученной АЧХ показал, что модель УРЧ при среднем значении напряжения настройки (Uнастр=4 В) имеет резонансную частоту 57,255 МГц и полосу пропускания по уровню -3дБ, равную 426,426кГц, что соответствует эквивалентной добротности 134 (при требуемом значении 100).

Полученные отличия результатов моделирования от результатов расчета УРЧ можно объяснить различием параметров применённых моделей варикапов и ИМС К174ПС1 от справочных параметров, используемых в расчетах.

Некоторое отличие частоты настройки входной цепи (57,251 МГц) от частоты настройки УРЧ (57,255 МГц) при среднем значении напряжения настройки (Uнастр=4 В) может быть скомпенсировано изменением ёмкости подстроечного конденсатора.

На рисунках 3.12 и 3.13 показана избирательность входной цепи по зеркальному каналу и каналу прямого прохождения частоты. Из рисунков видно, что необходимую избирательность, заданную в техническом задании данный УРЧ обеспечивает.

Рисунок 3.12 - Избирательность по зеркальному каналу

Другие публикации

Однокристальные микроЭВМ семейства МК51
Восьмиразрядные высокопроизводительные однокристальные микроЭВМ (ОМЭВМ) семейства МК51 выполнены по высококачественной n-МОП технологий (серия 1816) и КМОП тех ...

Видеосъемка
Согласно легенде, рожденной в недрах компании Sony, первая любительская аналоговая видеокамера была создана в 1980 году. Однако настоящая война за потребителя начинае ...

Меню

Copyright @2020, TECHsectors.ru.