рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Изобретательство
/
Область верхних частот

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Область верхних частот

Область верхних частот - раздел Изобретательство, ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОТЕХНИКИ В Области Верхних Частот Сопротивления Емкостей Уменьшаются По Срав-...

В области верхних частот сопротивления емкостей уменьшаются по срав-

нению с их значениями в области нижних и средних частот. Поэтому шунти-

рующим действием емкостей

Cси

и Сп

пренебречь нельзя. В то же время влия-

ние входной цепи ничтожно, как и на средних частотах. Таким образом, можно

считать, что 1 ωτ1 <<1. Тогда

частотный коэффициент передачи

K ( jω) = −K

0 1 +

1 ;

jωτ2

АЧХ:

K (ω) = K0

1 + ω2τ2

; ФЧХ:

ϕ(ω) = −π − arctgωτ2 .

На рис. 5.8 приведены АЧХ и ФЧХ апериодического усилителя. Гранич-

ные частоты ωн

и ωв

полосы пропускания определены на уровне 1

2 и равны

ωн = 2π τ 1

и ωв

= 2π

τ2 .

Рис. 5.8. АЧХ и ФЧХ апериодического усилителя

5.6.2. Резонансный усилитель

Резонансный усилитель используется для усиления узкополосных высоко-

частотных сигналов. Спектр усиливаемого сигнала сосредоточен вокруг его

центральной частоты

ω0 , должен лежать в пределах полосы пропускания уси-

лителя, причем эффективная ширина спектра

∆ωэф

удовлетворяет условию

∆ωэф

<<ω0 . Амплитудно-частотная характеристика таких усилителей облада-

ет определенной избирательностью и подобна характеристике колебательного контура. Поэтому в отличие от апериодического усилителя нагрузкой резо-

нансного усилителя является колебательный контур. Именно эта резонансная система обеспечивает необходимую избирательность резонансного усилителя.

Функциональная и эквивалентная схемы резонансного усилителя приведе-

ны на рис. 5.9.

а б

Рис. 5.9. Функциональная (а) и эквивалентная (б) схемы резонансного усилителя

Резонансный усилитель с колебательным контуром в качестве нагрузки применяется для усиления высокочастотных сигналов. Поэтому при получении выражения для частотного коэффициента передачи параметры входной цепи, оказывающие влияние на работу усилителя в области нижних частот, могут не учитываться.

Эквивалентная схема резонансного усилителя (рис. 5.9,б) позволяет запи- сать частотный коэффициент передачи подобно выражению (5.6) для аперио- дического усилителя:

K ( jω) = − SUвхZ вых( jω) = −SZ

Uвх

вых

( jω) .

Выходной цепью данного усилителя является колебательный контур с на-

грузкой. Частотный коэффициент передачи такой цепи равен

Zвых( jω) = 0

= R0 ,

1+ j Rэк ξ

1+ jQξ

где

R0 =

Lк

RэкCк

– резонансное сопротивление контура;

R = Ri Rн

– эквивалентное сопротивление нагрузки;

эк Ri

+ Rн

Q = Rэк

– добротность контура с учетом затухающего влияния сопротив-

ления нагрузки (добротность нагруженного контура);

⎛ ω

Qξ = Q⎜

⎜

ω p ⎞ 2∆ω

⎠

− ⎟ ≈ Q

– обобщенная расстройка контура.

⎝ω p ⎟ ω р

Следовательно,

K( jω) = −

SR0 = − K0

e− jarctgQξ

= K(ω)e jϕ(ω) .

Здесь

1+ jQξ

1+ Q2ξ 2

K0 = SR0

– максимальное усиление на резонансной частоте контура;

K (ω) =

1 + Q 2ξ 2

– АЧХ усилителя;

ϕ(ω) = −π − arctgQξ

– ФЧХ усилителя.

Иногда пользуются следующим выражением для

K( jω):

K( jω) = − K0 = − K0 = − K0

= − K0 ,

1+ jQξ

1+ j Rэк

2∆ω

1+ j

∆ω

2RэкωpC

1+ j∆ωτэк

ρ ω p ωp

где

τэк

= 2RэкС

– постоянная времени контура с учетом влияния сопротивле-

ния нагрузки усилителя.

Характеристики резонансного усилителя представлены на рис. 5.10.

Рис. 5.10. АЧХ (а) и ФЧХ (б) резонансного усилителя

Определим полосу пропускания усилителя на уровне 1

ного значения:

2 от максималь-

K0 =

1 K ;

Q 2ξ 2

=1 ; ∆ω

ωp 1

= = .

1 + Q 2ξ 2 2

пр Q τэк

Для улучшения частотно–избирательных свойств резонансного усилителя

необходимо использовать в его составе контур с большой добротностью.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОТЕХНИКИ

Учреждение образования... Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники... Кафедра радиотехнических устройств...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Область верхних частот

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:

Радиотехника и информатика
Для современного общества важнейшей является проблема использования информационных технологий во всех сферах человеческой деятельности. По своей значимости и актуаль

Диоинформатика.
Информационный аспект работы любой системы предполагает использо- вание определенного материального носителя информации. Физический про- цесс, являющийся функцией некоторых параметров и используемы

Передающее устройство
Передающее устройство осуществляет преобразование передаваемого со- общения и приведение его к виду, пригодному для передачи в свободное про- странство с помощью антенн. С этой целью в состав устро

Приемное устройство
Высокочастотные радиосигналы, улавливаемые приемной антенной, по- ступают в приемное устройство. Приемное устройство осуществляет соответст- вующие преобразования принятого высокочастотного сигнала

Проблемы обнаружения и оптимальной обработки сигналов
Одной из основных задач радиолокационного приема является задача об- наружения. Суть этой задачи – определить, содержит ли принимаемое колеба- ние отраженный сигнал. Задача статистическая, то есть

Проблемы оптимизации и адаптации
Проблемы оптимизации и адаптации решаются при проектировании и экс- плуатации РТС. При оптимизации синтезируют наилучшую в определенном смысле функциональную и алгоритмическую структуру РТС, опирая

Математические модели сигналов
Для того чтобы сигналы являлись объектами теоретического изучения и анализа, необходимо иметь их математические модели. Математическая модель сигнала – это формализованное его представление в

Дельта-функция
Дельта-функция (δ -функция, функция Дирака) – это математическая мо- дель реально не существующего сигнала, который имеет бесконечную по вели- чине амплитуду и нулевую д

Функция единичного скачка
τ → 0τ Функция единичного скачка (функция Хевисайда) описывает процесс рез- кого (мгновенного) перехода ф

Характеристики сигналов
Для сигнала, существующего в интервале ∆t = t2 −t1 , наиболее важными являются следующие характерис

Геометрические методы в теории сигналов
В теории множеств имеется понятие действительного векторного про- странства, под которым понимается непустое множество V , для элементов ко- торого опр

Определение спектров некоторых сигналов
3.4.1. Спектр колоколообразного (гауссова) импульса Сигнал, описываемый функцией вида

Корреляционный анализ сигналов
3.5.1. Общие положения При решении многих задач оптимальной обработки сигналов возникает потребность определять степе

Свойства взаимокорреляционной функции
1. Значения R12 (τ) и R 21(τ) не изменятся, если вместо задержки сигнала s2 (t ) или

Дискретизация и восстановление сигналов по теореме отсчетов
(теореме Котельникова) 3.6.1. Теорема Котельникова В настоящее время широко применяются циф

Рез равные промежутки времени
∆t ≤1 2 f m . Справедливость теоремы подтверждается тем, что сигнал s(t), спектр ко- торог

Определение коэффициентов ряда
Значение коэффициентов Ck определим, пользуясь формулой Ck = ∞

Радиосигналы с амплитудной модуляцией
4.2.1. Амплитудно-модулированные сигналы Амплитудная модуляция (АМ; английский термин – amplitude modulation) являетс

Радиосигналы с угловой модуляцией
4.3.1. Общие сведения об угловой модуляции При угловой модуляции (английский термин – angle modulation) происхо- дит изменен

Импульсная модуляция
4.4.1. Виды импульсной модуляции В рассмотренных выше видах модуляции (АМ, ФМ, ЧМ) носителем пере- даваемой информаци

Узкополосные сигналы
4.5.1. Общие сведения об узкополосных сигналах В различных системах передачи информации широко применяются радио- сиг

Основные характеристики линейных цепей
5.2.1. Характеристики в частотной области Спектральное представление сигналов делает весьма удобным их анализ в часто

Дифференцирующая и интегрирующая цепи
На рис. 5.1,а представлена схема линейного четырехполюсника в виде по- следовательной RC -цепи с постоянной времени τ = RC

Фильтр нижних частот
В качестве фильтра нижних частот во многих радиотехнических устройст- вах (выпрямителях, детекторах и др.) применяется схема, изображенная на рис. 5.3,а. Ча

Параллельный колебательный контур
Параллельный колебательный контур – это частотно-избирательная цепь, образованная параллельным соединением индуктивности L и емкости C . Ак-

Усилители
Для увеличения мощности сигналов с сохранением их формы используют усилители. Принцип действия усилителей основан на преобразовании энергии источника питания в энерг

Область нижних частот
В области нижних частот сопротивление емкости xc =1 ωC имеет боль- шое значение по сравнению со значения

Положительная обратная связь
Обеспечивается при условии ϕ(ω) +ϕβ (ω) = 2kπ , где k – целое число, т.е. при поступлении на вход основной цепи сигнала

Отрицательная обратная связь
Обеспечивается при условии ϕ(ω)+ϕβ (ω) = (2k +1)π , т.е. при поступле- нии на вход основной цепи сигнала обратной связи в проти

Реактивная и комплексная обратная связь
Реактивная обратная связь устанавливается при условии ϕ(ω) +ϕβ (ω) = 2kπ +π

Постановка задачи
Анализ любой радиотехнической цепи сводится к установлению зависимо- сти между входным сигналом и сигналом, формируемым на выходе. В общем случае радиотехническая це

Точные методы анализа линейных цепей
6.2.1. Классический метод Классический метод основан на составлении и решении линейного диффе- ренциального уравнения

Прохождение периодического сигнала через линейную цепь
Спектр периодического сигнала определяется путем разложения сигнала в ряд Фурье, комплексная форма которого имеет вид ∞ 1 T 2

Прохождение непериодического сигнала через линейную цепь
Спектр непериодического сигнала (спектральная плотность) определяется путем вычисления прямого преобразования Фурье ∞ S( jω) = ∫

Приближенные методы анализа линейных цепей
6.3.1. Приближенный спектральный метод Приближенный спектральный метод применяется в случае, если эффек-

Суть метода
Рассматриваем прохождение сигнала с частотной модуляцией через узко- полосную цепь. Выходной сигнал определяется для фиксированного значения частоты ω(t

Прохождение амплитудно-модулированного сигнала через избирательную цепь
Определим сигнал, формируемый резонансным усилителем, при поступле- нии на его вход АМ–сигнала с тональной модуляцией. Частотная характеристика рез

Свойства и характеристики нелинейных цепей
При проектировании большинства радиотехнических устройств возникает необходимость преобразования спектра полезного сигнала. К их числу относят- ся устройства, которы

Способы аппроксимации характеристик нелинейных элементов
Характеристики реальных нелинейных элементов, которые определяют обычно с помощью экспериментальных исследований, имеют сложный вид и представляются в виде таблиц или графиков. В то же время д

Методы анализа нелинейных цепей
Используются следующие методы анализа нелинейных цепей: 1. Аналитические. Позволяют в каждом конкретном случае получить ча-

Общее решение задачи анализа нелинейной цепи
Рассмотрим процессы, происходящие в безынерционном нелинейном уст- ройстве, характеристика которого представлена на рис. 7.2. На вход устройства поступает гармоничес

Определение спектра тока в нелинейной цепи при степенной аппроксимации характеристики
7.5.1. Гармонический сигнал на входе Предположим, что рабочий участок характеристики нелинейного элемента описывается

Определение спектра тока в нелинейной цепи при кусочно-линейной аппроксимации характеристики
При воздействии на нелинейный элемент сигнала с большой амплитудой и выборе рабочей точки на нижнем изгибе вольт-амперной характеристики целе- сообразно применить ме

Нелинейное резонансное усиление сигналов
Усилитель – это устройство, преобразующее энергию источника питания в энергию сигнала. Управление преобразованием осуществляется входным сиг- налом

Умножение частоты
В передающих и приемных трактах систем связи, а также в некоторых из- мерительных устройствах широко применяется нелинейное преобразование гармонического колебания, в результате которого часто

Амплитудная модуляция
8.3.1. Общие сведения об амплитудной модуляции Амплитудная модуляция – это процесс формирования амплитудно-моду- лиро

Амплитудное детектирование
8.4.1. Общие сведения о детектировании Детектирование (демодуляция) – это процесс преобразования высокочас- тотного м

Выпрямление колебаний
8.5.1. Общие сведения о выпрямителях Радиотехнические устройства выполняют свои функции при наличии энер- гии, поступ

Угловая модуляция
8.6.1. Общие принципы получения сигналов с угловой модуляцией Радиосигналы с угловой модуляцией имеют вид

Детектирование сигналов с угловой модуляцией
8.7.1. Общие принципы детектирования сигналов с угловой модуляцией Радиосигналы с угловой модуляцией, имеющие вид

Преобразование частоты
8.8.1. Принцип преобразования частоты Преобразование частоты сигнала – это процесс, который обеспечивает ли- нейный перенос спектра сигнала на о