Справочник от Автор24
Найди эксперта для помощи в учебе
Найти эксперта
+2

Расчёт элементов и узлов аппаратуры связи

Классификация оборудования для связи

Определение 1

Аппаратура связи – это устройства, которые предназначены для приема и передачи данных.

Наибольшее распространение получила аппаратура связи, работа которой основана на преобразовании любого вида информации в простые электрические сигналы и передаче ее различными способами: при помощи радиоволн, по металлическим кабелям или по оптико-волоконной сети. Эти электрические сигналы таким образом попадают на приемные устройства, в которых преобразуются в изначальный вид.

При принципу передачи информации аппаратура связи делится на аналоговую и цифровую. Аналоговая связь осуществляется благодаря преобразованию видео или звука в импульсы определенной частоты. Цифровая аппаратура связи получила более широкое распространение, благодаря более высокой четкости, высокому уровню надежности, отсутствию помех, большой скорости передачи, малым габаритам и высокому уровню защиты каналов связи. По типу передачи сигналов аппаратура связи делится на:

  1. Аппаратуру радиосвязи.
  2. Аппаратуру радиорелейной связи.
  3. Аппаратуру высокочастотной связи.
  4. Аппаратуру оптико-волоконной связи.
  5. Аппаратуру сотовой связи.
  6. Аппаратуру спутниковой связи.

Расчёт элементов и узлов аппаратуры связи

Допустим, что необходимо спроектировать устройство связи, которое вырабатывает несколько гармонических колебаний. Данное устройство состоит из:

  1. Автогенератора, который вырабатывает задающее колебание.
  2. Нелинейного преобразователя, задачей которого является искажение формы сигнала.
  3. Активных фильтров, которые выделяют необходимые гармоники.
  4. Масштабирующих усилителей, используемых для согласования выходных и входных сопротивлений устройств и поддержания необходимого уровня формируемого сигнала.

В качестве задающего устройства у нас будет использоваться автогенератор на биполярных транзисторах с пассивной лестничной RC-цепью с обратной связью. Нелинейный преобразователь построен на основе биполярных транзисторов. Его расчет будет заключаться в аппроксимации вольтамперной характеристики. В качестве электрических фильтров используются полосовые фильтры на основе операционного усилителя с полиномиальной аппроксимацией частотной характеристики Чебышева. Развязывающие устройства в данном случае – масштабирующие усилители на интегральных схемах.

«Расчёт элементов и узлов аппаратуры связи» 👇
Помощь эксперта по теме работы
Найти эксперта
Решение задач от ИИ за 2 минуты
Решить задачу
Помощь с рефератом от нейросети
Написать ИИ

Исходными данными для расчета будут тип автогенератора, частота генерации, тип транзистора, сопротивление коллекторной цепи, тип нелинейного преобразователя, напряжение смещения, напряжение на входе преобразователя, напряжение питания преобразователя, а также напряжение питания смещения, выходное напряжение электрических фильтров.

Таким образом расчет данного устройства связи будет состоять из расчета автогенератора, спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя, развязывающего устройства, полосового фильтра и выходного усилителя.

Рассчитаем автогенератор схема которого представлена на рисунке ниже.

Схема автогенератора. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 1. Схема автогенератора. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Для того, чтобы выполнялся баланс фаз необходимо, чтобы цепь обратной связи вносила сдвиг фаз, определяемый следующим образом:

Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 2. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Отсюда частота генерации может быть рассчитана следующим образом:

Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 3. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

А коэффициент передачи цепи обратной связи на частоте генерации можно рассчитать по формуле:

Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 4. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

где, Rн - входное сопротивление составного транзистора.

Следующим этапом расчета является расчет входного сопротивления транзистора. Чтобы это сделать необходимо построить входную характеристику транзистора, представляющую собой зависимость между действующим значением электрического тока и входного напряжения. Для ее построения исходными данными являются выходная и входная характеристики транзистора. Пример входной характеристики изображен на рисунке ниже.

Входная характеристика. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 5. Входная характеристика. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

После этого по входной характеристике рассчитываются входное сопротивление транзистора и коэффициент усиления транзистора по электрическому току, сопротивление составного транзистора, строится колебательная характеристика, напряжение на выходе автогенератора, емкость в цепи обратной связи, емкость разделительного конденсатора

Определение 2

Полосовой фильтр – это частотночувствительная схема, пропускающая узкий диапазон частот в окрестности центральной резонансной частоты.

При расчете полосового фильтра сначала строятся его характеристика ослабления, являющаяся геометрической симметрией относительно выделяемой гармоники (как правило, указана в исходных данных) и вспомогательная функция. Затем рассчитываются граничные частоты, полюса передаточных функций низких частот, сопротивления рассматриваемой схемы, ослабление полосового фильтра.

Расчет выходного фильтра заключается в расчете напряжения на его выходе по формуле:

$Uвыхф = Um1*|(H(jf)|$

где Um1 - амплитуда напряжения первой гармоники.

Дата последнего обновления статьи: 04.07.2024
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Крупнейшая русскоязычная библиотека студенческих решенных задач
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot