рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Аналіз властивостей радіоелектронних кіл

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Аналіз властивостей радіоелектронних кіл

Аналіз властивостей радіоелектронних кіл - раздел Образование, Основи радіоелектроніки Існує Кілька Способів Аналізу Властивостей Радіоелектронних К...

Існує кілька способів аналізу властивостей радіоелектронних кіл: аналітичні, графічні, графоаналітичні. Залежно від схеми, режиму її роботи, виду сигналу, цілей аналізу вибирають той чи інший спосіб. Останнім часом у зв'язку з поширенням мікросхем частіше застосовують узагальнені способи аналізу, такі як метод графів, метод чотириполюсників та ін.

У методі чотириполюсників кожна радіодеталь, у тому числі мікросхема, розглядається як така, що має чотири зовнішніх полюси: по два на вході й виході (рис. 2.5). Із суто дво- та триполюсних деталей (резистора, конденсатора, транзистора) чотириполюсник можна утворити штучно введенням спільного приводу. Найпростіші чотириполюсники можна з’єднувати між собою й утворювати складніші чотириполюсники (каскади),які, в свою чергу, можуть утворити ще складніші тощо. Основна ідея методу полягає в тому, що всі властивості, характеристики та параметри чотириполюсника можна визначити, якщо

Рис. 2.5. Подання елементів радіоелектронних кіл у вигляді чотириполюсників

виміряти струми і напруги на його вході й виході. У загальному випадку чотириполюсник може мати активні елементи в своєму складі, тоді його називають активним. Якщо до складу чотириполюсника входить хоча б один нелінійний елемент, то чотириполюсник називають нелінійним. Усе, що приєднують до виходу чотириполюсника, називають його навантаженням і позначають або (у загальному випадку навантаження може залежати від частоти). Все, що приєднують до входу чотириполюсника, можна розглядати як джерело сигналу, яке характеризують опором генератора та його струмом або напругою.

Розглянемо елементи теорії лінійного чотириполюсника стосовно малого сигналу.

Рис. 2.6. Умовне зображення чотириполюсника (а) і приєднання до нього генератора та

навантаження (б)

Якщо з чотирьох параметрів, які можна виміряти, два довільних вважати незалежними, то зв'язок між струмами і напругами на вході й виході чотириполюсника можна записати за допомогою однієї з шести систем рівнянь:

а г

б д (2.1)

в е

Усі ці системи рівноправні, для аналізу можна вибрати будь-яку з них. Результати, одержані в одній системі, можна легко перерахувати в іншу. Оскільки в радіоелектроніці мають справу переважно з паралельними з'єднаннями, коли зручніше вимірювати напруги, а розрахунки виконувати стосовно провідностей, вибираємо систему рівнянь, в якій за незалежні змінні приймаємо саме напруги та . На рис. 2.6 показано позитивні напрямки струмів і напруг. Якщо напруги вважати нескінченно малими величинами та ,то в рівнянні (2.1 б) відповідні зміни струмів визначаються повними диференціалами

(2.2)

Частинні похідні в цих виразах мають розмірність провідності, їх називають Y-параметрами чотириполюсника, а система рівнянь набуває вигляду

(2.3)

У лінійних чотириполюсниках Y- параметри є сталими величинами, тому рівняння для них можна записати в скінченних приростах

(2.4)

Коли незалежні змінні є гармонічними функціями часу, то й відгуки в лінійному чотириполюснику мають гармонічну форму. В цьому разі прирости струмів і напруг можна замінити комплексними амплітудами, а систему рівнянь (2.3) записати у вигляді

(2.5)

або в матричній формі

. (2.6)

У загальному випадку власні параметри лінійного чотириполюсника є комплексними величинами, що мають такий фізичний зміст:

– вхідна провідність при незмінній напрузі на виході;

– пряма прохідна провідність (провідність прямої передачі сигналу) при незмінній напрузі на виході;

– вихідна провідність при незмінній напрузі на вході;

– зворотна прохідна провідність (провідність зворотної передачі сигналу) при незмінній напрузі на вході.

Зазначені параметри можуть бути виміряні експериментально, якщо провести два досліди: коротке замикання на виході при вмиканні джерела сигналу ліворуч (перший дослід) і праворуч (другий дослід). Тому ці параметри ще називають параметрами короткого замикання.

Для пасивних чотириполюсників справедливим є принцип взаємності, тобто , а якщо чотириполюсник симетричний, то виконується й умова . Таким чином, пасивні чотириполюсники характеризуються трьома незалежними параметрами, а пасивні симетричні — двома.

Іноді для аналізу чотириполюсників використовують систему рівнянь (2.1 а) або (2.1 в). При цьому всі розв'язки одержують в малосигнальних - або -параметрах. Інші три системи рівнянь (2.1 г) — (2.1 е) на практиці майже не застосовуються.

Параметри чотириполюсника — це фізичні величини, що кількісно визначають його вплив на передачу сигналу і режим роботи приєднаних до нього пристроїв. Однак їхні чисельні значення часто залежать від режимів роботи самих чотириполюсників. Тому в широких діапазонах зміни амплітуд, частот та інших величин, які характеризують сигнали, властивості

чотириполюсників описують за допомогою характеристик.

Характеристики — це функціональні залежності струмів, напруг, коефіцієнтів передачі на вході та виході чотириполюсника від амплітуд, частот, часу й інших незалежних величин, за якими можна визначити параметри чотириполюсника і можливість використання його для передачі сигналу в певних інтервалах частот та напруг.

Найчастіше користуються сім'ями ВАХ, амплітудною (АХ), амплітудно-частотною (АЧХ), фазочастотною (ФЧХ) та перехідною (ПХ) характеристиками чотириполюсника. За цими характеристиками визначають такі його параметри: постійні струми та напруги, що забезпечують вибране положення РТ при відсутності сигналу; малосигнальні параметри в околі РТ; динамічний діапазон і коефіцієнт передачі на середніх частотах (або на середині діапазону частот); граничні нижня та верхня частоти; коефіцієнти частотних спотворень і та фазові зсуви і , що їм відповідають; вхідний та вихідний опори, а в разі прямокутних імпульсних сигналів — спотворення фронтів і та вершини і .

У тому випадку, коли розглядають чотириполюсник у статичному режимі при постійному струмі або під дією тонального гармонічного сигналу, користуються системою рівнянь в скінченних приростах (2.4), а для визначення властивостей чотириполюсника в широкому діапазоні зміни амплітуд сигналу знімають і будують ВАХ (вхідну, прямої передачі сигналу та вихідну).

Вольт - амперні характеристики показують функціональні залежності між напругою (вольти) і струмом (ампери), виміряними на двох зовнішніх полюсах чотириполюсника при фіксованих значеннях напруг або струмів на інших двох зовнішніх полюсах. За цими характеристиками визначають струми та напруги, що характеризують режим роботи чотириполюсника за відсутності сигналу (в статичній РТ) і значення -параметрів в її околі при малих амплітудах сигналу. Ці параметри називають малосигнальними, а чотириполюсник уважають умовно лінійним, навіть якщо в ньому є суто нелінійні елементи (рис. 2.7).

Вольт-амперні характеристики можуть використовуватися для побудови АХ чотириполюсника, визначення його коефіцієнта передачі, динамічного діапазону, графоаналітичного аналізу властивостей при сигналах великої амплітуди.

У загальному випадку до складу чотириполюсника входять реактивні елементи, а його -параметри залежать від частоти. Тому для аналізу властивостей чотириполюсника в діапазоні частот застосовують систему рівнянь (2.5), з якої одержують рівняння амплітудно- та фазочастотних характеристик.

Таким чином, вимірювання параметрів чотириполюсника і дослідження їх у діапазоні зміни амплітуд та частот діючого сигналу дають змогу знайти вольт-амперні, амплітудну, амплітудно- і фазочастотну характеристики чотириполюсника, а також визначити такі його параметри, як вхідна і вихідна провідності, коефіцієнт передачі сигналу.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основи радіоелектроніки

Затверджено Міністерством освіти i науки України... Підручник для студентів вищих педагогічних...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Аналіз властивостей радіоелектронних кіл

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

СПИСОК СКОРОЧЕНЬ
АЛП – арифметико-логічний пристрій АМ – амплітудна модуляція АРП – автоматичне регулювання АХ – амплітудна характеристика АЦП – а

ПЕРЕДМОВА
Політехнічна і практична спрямованість підготовки майбутніх учителів фізики значною мірою залежить від опанування ними необхідного обсягу знань та практичних умінь стосовно загальнотехнічних дисцип

Сигнали та їхні параметри.
Сигнал — це будь-який фізичний носій інформації, кількісні характеристики змінюються з часом. Це фізичний процес, здатний діяти на органи чуття людини або технічні пристрої (

Сигнали повідомлення
Реальні сигнали повідомлення (наприклад, електричні сигнали мови, музики, зображення) є випадковими неперіодичними функціями часу. Для спрощення аналізу вважаємо їx складними періодичними детерміно

Дискретизація аналогових сигналів повідомлення
Якщо аналогові сигнали, задані функцією , розглядати в кінцевому проміжку часу, то зовсім не обов'язково враховувати всю нес

Багатоканальна передача інформації
Розглянуті аналогові і цифрові сигнали повідомлення можуть бути використані для передачі по лінії зв'язку одночасно тільки одного повідомлення. Такий зв'язок називається однокана

Деталі й елементи радіоелектронних кіл
Будь-який складний радіоелектронний пристрій складається з обмеженого набору відносно простих деталей, які при з'єднанні утворюють електричні кола. Електричне коло — це сукупність з'єднаних

Схеми радіоелектронних пристроїв
Для побудови, аналізу й унаочнення радіоелектронних пристроїв користуються різноманітними схемами, найпоширенішими з яких є структурні, функціональні, принципові (повні), монтажні (

Чотириполюсника
Розглянемо навантажений чотириполюсник (див. рис. 2.6, б), в якому значення струму на виході замінимо за законом Ома . Тоді система рівнянь

Вимірювання основних параметрів чотириполюсників
Усі розглянуті вище характеристики та параметри чотириполюсника можна одержати експериментально прямим вимірюванням й обчисленням. Для визначення малосигнальних параметрів

Діелектричних матеріалів
Найпоширенішими радіодеталями як у дискретному, так і в інтегральному виконанні є резистори та конденсатори, які виготовляють з різноманітних провідникових матеріалів з використанн

Резистори
За зонною теорією провідності до напівпровідників належать речовини, в яких ширина забороненої зони не перевищує 3 еВ, або такі, питома електропровідність яких лежить у межах від 10

Електронно-дірковий перехід і його властивості. Напівпровідникові діоди
Розглянуті вище властивості однорідних напівпровідників використовуються лише для побудови напівпровідникових резисторів. Більшість же напівпровідникових приладів й елементів мікрое

Транзистори
Транзистором називають напівпровідниковий прилад, що має три виводи (електроди) і здатний підсилювати потужність сигналу. Назва приладу походить як словосполучення від двох англі

Електровакуумні прилади
Найпростіший електровакуумний прилад — діод (рис. 3.22, а) має вигляд балона, тиск повітря в якому не перевищує 10–7…10–8 мм. рт. ст., де знаходя

Чотириполюсники
Розглянуті в п. 3.5 та 3.6 активні елементи радіоелектронних кіл мають різну фізичну природу, будову і принцип дії, але в радіоелектронних пристроях вони виконують одну й ту саму фу

Транзисторів та електронних ламп
Режим роботи транзисторів й електронних ламп забезпечується початковим положенням РТ на їхніх ВАХ, яке визначається значеннями постійних напруг на електродах за відсутності сигналу.

Напівпровідникові інтегральні мікросхеми
Розглянуті радіодеталі – резистори, конденсатори, діоди, транзистори, електровакуумні прилади тощо – складають дискретну елементну 6азу радіоелектроніки. Кожна з цих деталей виготов

Мікроелектроніку
Підвищення рівня інтеграції мікросхем І пов'язане з ним зменшення розмірів елементів мають свої межі. Наприклад, Інтеграція більш як 10е елементів в 1 см3 кристала стає вже ек

Електронно-променеві прилади
Електронно-променевими називають електровакуумні прилади, в яких для перетворення сигналів інформації використовують потік електронів у вигляді гостро сфокусованого променя або пучка пром

Типи електричних фільтрів
Однією з поширених операцій, що виконуються в радіоелектронних колах, є виділення певного сигналу або частини його спектра з сукупності інших сигналів та завад. Для цього використо

Властивості найпростіших RС-елементів
Для виділення сигналів у найпростіших RС-фільтрах використовується залежність реактивного опору конденсатора, а разом із ним і коефіцієнта передачі чотириполюсника, від частоти. Для поліпшен

Вибірні властивості коливального контуру
Резонансні фільтри, або -фільтри, складають з коливальних контурів, тобто з каскадно з’єднаних реактивних елементів різного виду. В них заб

Загальна структура і типи підсилювачів
Підсилення — це найпростіший і базовий вид будь-яких перетворень електричних сигналів. Навіть у тих випадках, коли для виконання основної функції (наприклад, перетворення спектрів сигналів) досить

Каскаду
Для підсилення широкосмугових сигналів найчастіше застосовуються аперіодичні підсилювачі. Вони ж є основою для створення підсилювальних мікросхем і вибірних підсилювачів, побудованих на

Резонансні підсилювачі
Ці підсилювачі найчастіше використовуються для виділення та підсилення радіочастотних сигналів. Це — суто вузькосмугові вибірні підсилювачі, основними параметрами яких є максимальний коефіцієнт під

Підсилювачі потужності
Ці підсилювачі призначені для забезпечення потрібної потужності сигналу на опорі навантаження при мінімальному значенні коефіцієнта нелінійних спотворень і максимальному ККД. Підсил

Підсилювачі постійного струму й операційні підсилювачі
Якщо миттєві значення сигналу змінюються дуже повільно, то нижня гранична частота смуги пропускання підсилювача має прямувати до нуля. З цією метою каскади підсилювачів з'єднують мі

Загальна структура і типи перетворювачів сигналів
Перетворення електричних сигналів поряд з їх виділенням та підсиленням є однією з основних функцій радіоелектроніки. Існує два виду перетворення сигналів: логічне перетворенн

Модуляція і схеми модуляторів
Модуляція — це процес, завдяки якому з використанням допоміжного коливання спектр керувального сигналу переноситься до ділянки вищих частот із метою здійснення багатоканальної передачі інфор

Демодуляція і схеми детекторів
За визначенням демодуляція (детектування) сигналу — це процес, зворотний його модуляції. Згідно з п. 6.1 детектування може відбуватися як у параметричних (синхронне детектува

Перетворення і множення частоти
Перетворення частоти — це лінійне перенесення спектра радіосигналу з однієї області частот в іншу, як правило, більш низькочастотну. При цьому форма обвідної модульованого сигналу та його

Логічні перетворення цифрових сигналів і базові логічні елементи
Логічні перетворювачі електричних сигналів є основою побудови всіх цифрових схем і пристроїв. За формальними ознаками вони підпадають під узагальнену структурну схему (див. рис. 6.1

Загальна структура і типи генераторів
Генератори електричних коливань перетворюють енергію джерела живлення на енергію змінного струму, частота якого визначається параметрами коливальної системи. Існують різні способи г

Автогенератори з коливальним контуром
Автогенератор із коливальним контуром — це резонансний підсилювач з колом 33, побудований за трансформаторною, автотрансформаторною або ємнісною схемами. Підсилювач може бути

Підсилювачах
Застосування автогенераторів з коливальним контуром має обмеження як при надвисоких частотах, так і при низьких. із зростанням частоти розміри коливальної системи зменшуються настіл

Генератори релаксаційних коливань
Генераторами релаксаційних коливань називають такі джерела періодичних імпульсних сигналів, в основі роботи яких лежить періодичне накопичення енергії від джерела постійного струму в ємно

Тригери
Тригером називають пристрій, що має два стійких стани рівноваги і здатний стрибком переходити з одного стану стійкої рівноваги в інший під дією зовнішнього (керувального) сигналу запуску.

Використовуваних радіочастот
Першим технічним застосуванням радіоелектроніки було передавання інформації на відстань за допомогою електромагнітних хвиль, або радіохвиль. Для його здійснення треба, утворити кана

Радіопередавачів
Структурні схеми радіопередавачів, їхні конструкції та принципові схеми значною мірою визначаються основними технічними показниками: призначенням і місцем експлуатації; потужністю сигналу в антені

Радіоприймачів
Усі радіоприймачі можна поділити на дві великі групи: побутові та професійні. Перші призначені для приймання програм радіомовлення і телебачення. Ними користується нас

Особливості побудови деяких елементів радіоприймачів
Ці особливості пов'язані з широкодіапазонністю радіоприймачів як за частотою, так i за динамічністю сигналів на вході. Висока якість приймання потребує в цих умовах зберіганн

Принципи телебачення
Сукупністъ оптичних, електронних i радіотехнічних пристроїв, за допомогою яких зображення перетворюєься на електричні сигнали, після чого вони передаються на відстань, синтезуються

Структурні схеми монохромних телевізорів
За принципом дії телевізійні приймачі можуть бути прямого підсилення i супергетеродинні. Вони можуть бути побудовані за дво- або одноканальною схемою. Із збільшенням кількості телев

Принципи радіолокації
Радіолокація — це галузь радіоелектроніки, за допомогою якої при використанні електромагнітного випромінювання виявляють, визначають місцеположення у просторі, напрямок i швидкістъ руху (

Радіолокація неперервним сигналом
Найперші РЛС були саме доплерівськими станціями неперервного випромінювання. Спрощену структурну схему такої станції показано на рис. 10.2. Станція складається з генератора високоча

Радіолокація імпульсним сигналом
На рис. 10.4 зображено спрощену структурну схему імпульсної РЛС. Її роботою керує генератор синхроімпульсів ГСІ. Від його дуже коротких імпульсів у вcix блоках РЛС починається відлі

Конструктивні особливості окремих елементів РЛС
Виявлення та визначення координат i параметрів руху об'єктів у просторі за допомогою електромагнітних хвиль — досить складна суперечлива технічна проблема, однією з основних умов ус

Оброблення цифрової інформації
Електронні обчислювальні машини (комп'ютери) — це засоби перетворення інформації, які є програмованими автоматами. Існують машини для оброблення інформації в аналоговій формі та

Апаратні засоби ЕОМ
Будь-яка ЕОМ складається з електронних операційних пристроїв, що виконують операції, задані програмою, і генерують, транспортують та перетворюють електричні імпульси, якими позначен

Комп’ютерні мережі
З'єднання кількох комп’ютерів у систему значно розширює можливості користувачів. Для організації комп’ютерної мережі в кожному комп’ютері встановлюється спеціальна плата — мережний адаптер. У мереж

Основні типи комп’ютерів
Практично всі типи ЕОМ побудовано за принципами і схемою, розглянутими вище. Проте залежно від конкретних сфер застосування вони різняться кількісними характеристиками, структурою а

Основні операційні елементи обчислювальної техніки
Як зазначено при розгляді апаратних засобів обчислювальних систем, оброблення цифрової інформації полягає у виконанні елементарних операцій з електричними імпульсами, що відтворюють

Питания радіоелектроніки в курсі фізики i спецкурсах
Вивченню питань радіоелектроніки в структурі базового курсу фізики приділяється значна увага. В шести великих розділах завершального ступеня навчання i майже десяти лабораторних роб

Радіоелектроніка у кабінеті фізики i засобах навчання
Кабінет фізики сучасної загальноосвітньої школи досить насичений радіоелектронною апаратурою та обладнанням. Його можна поділити на такі основні групи: навчальні моделі для вивчення

Радіоелектроніка в позакласній роботі
Через те, що радіоелектроніка оточує нас у повсякденному житті, завдяки багатьом своїм загадковим явищам та ефектам i різноманітності застосування вона викликае жвавий інтерес навит

Елементи радіоелектроніки в технічній творчості школярів
Однією з найбільш гнучких та ефективних форм опанування теоретичних знань радіоелектроніки i набуття практичних навичок школярами є фізико-технічний гурток або факультатив, що пєедн

ТА РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1.Алгинин Б. Е. Кружок электронной автоматики.— М.: Просвещение, 1990. —192 с. 2.Бобровников Л. 3. Радиотехника и электроника. — М.: Недра,