Расчет элементов и узлов аппаратуры связи - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Расчет автогенератора, входная характеристика транзистора КТ301Б. Расчет спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя. Схема нелинейного преобразователя, делителя напряжения. Спектр тока, напряжения. Расчет электрических фильтров, усилителя.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Уральский технический институт связи и информатики (филиал)
Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики
по дисциплине: «Основы теории цепей»
на тему: «Расчет элементов и узлов аппаратуры связи»
2. Расчет спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя
Рассчитать RC-генератор, выполненный по схеме №1 (рис.3.1,а [1]) на биполярном транзисторе КТ301Б;
Напряжение питания U пит авт = 12 В;
Сопротивление в коллекторной цепи R к = 2 кОм
В стационарном режиме работы автогенератора на частоте генерации , должны выполняться условия баланса амплитуд и баланса фаз:
где , - модули передаточных функций ,
, - аргументы этих передаточных функций.
Из этой формулы видно, что , значит для выполнения условия баланса фаз необходимо, чтобы цепь обратной связи вносила сдвиг фаз, равный . Это будет выполняться при равенстве нулю мнимой части знаменателя выражения из табл. 3.1:
Отсюда получаем выражение для частоты генерации:
Рис. 2 - Входная характеристика транзистора КТ301Б
Найдем значения сопротивлений и , входящих в формулы расчета и .
Входное сопротивление составного транзистора:
Где - коэффициент усиления транзистора по току (VT1);
- выходное сопротивление транзистора VT2/
Для определения и нужно выбрать рабочую точку транзистора.
Для этого вначале необходимо построить проходную характеристику транзистора - зависимость действующего значения тока в выходной цепи от входного напряжения . В свою очередь, исходными для построения проходной характеристики являются:
- входная характеристика транзистора (рис. 2);
- выходные характеристики транзистора .
Эти и подобные им характеристики для разных типов транзисторов являются справочным материалом и приведены в пособии [1] в разделе 3, табл. 3.2.
На семействе выходных характеристик транзистора КТ301Б проводится нагрузочная прямая через точки с координатам и и / 0.
По точкам пересечения нагрузочной прямой с выходными характеристиками строится промежуточная характеристика (рис. 3). Для этих целей удобно составить таблицу:
Затем, используя полученную зависимость (рис. 3) и входную характеристику (рис. 4), определяем требуемую зависимость (рис. 3).
Все данные, необходимые для построения характеристики, сведены в таблицу:
Рис. 3 - Промежуточная характеристика
По проходной характеристике определяем положение рабочей точки. Зададимся значением В - это середина линейного участка проходной ВАХ.
Тогда по входной ВАХ транзистора определяем в рабочей точке:
Коэффициент усиления транзистора по току:
Зная и , можно рассчитать сопротивление составного транзистора
Из условия следовало бы выбрать значение кОм.
Но эту величину необходимо уточнить при дальнейшем расчете.
Определим теперь амплитуду стационарного колебания на выходе генератора. Для этого построим колебательную характеристику .
Значения средней крутизны для разных значений можно определить по методу 3-х ординат по формуле:
Снова удобно оформить все расчеты в виде таблицы:
На основании этой таблицы строится колебательная характеристика .
Рис. 5 - Колебательная характеристика
Для того, чтобы по колебательной характеристике определить стационарное действующее значение , необходимо предварительно рассчитать значение средней крутизны в стационарном режиме .
Известно, что . С другой стороны, из баланса амплитуд . Отсюда:
Определяем значение для рассчитанных значений и
Используя колебательную характеристику и зная значение средней крутизны в стационарном режиме мА/В, определяем стационарное действующее значение напряжения . Оно равно В. Тогда напряжение на выходе генератора в стационарном режиме можно найти из соотношения:
Определим теперь значение емкости в цепи обратной связи. Из выражения для частоты найдем:
Емкость разделительного конденсатора выбирается из условия >>C или . Возьмем нФ.
Осталось определить только значение сопротивления , задающего рабочую точку , . Рассчитаем его по формуле:
На этом расчет RC-генератора можно считать законченным.
2 . Расчет спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя
Требуется рассчитать спектр тока и напряжения на выходе нелинейного преобразователя.
Рис. 6 - Схема нелинейного преобразователя
Поскольку амплитуда напряжения на выходе генератора не совпадает с заданной амплитудой напряжения на выходе нелинейного преобразователя, то между ним и генератором следует включить масштабный усилитель, усилие которого выбирается из условия согласования указанных напряжений. Для усиления сигнала можно использовать схему рис. 7 в табл. 3.7.
Напряжение, подаваемое на вход нелинейного преобразователя, имеет вид , В. Используя проходную ВАХ транзистора, графически определим вид тока на выходе нелинейного преобразователя (рис. 8).
Для расчета спектра тока и напряжения на выходе нелинейного преобразователя необходимо сделать аппроксимацию ВАХ. Амплитуда входного сигнала достаточно велика, поэтому выбираем кусочно-линейную аппроксимацию:
Для расчета крутизны S выбираем любую точку на прямой, аппроксимирующей ВАХ. Например, u=0,81 B, i=6 мА, тогда:
Постоянная составляющая и амплитуды гармоник спектра тока рассчитываются по формуле:
Ограничиваясь третьей гармоникой, имеем:
Напряжение на выходе нелинейного преобразователя при наличии разделительного конденсатора, не пропускающего постоянную составляющую .
Амплитуды гармоник выходного напряжения:
3 . Расчет электрических фильтров
Номер гармоники, выделяемой полосовым фильтром, n=3;
Выходное напряжение фильтра, U m вых =2 В;
Ослабление в полосе пропускания, A min =30 дБ;
Неравномерность ослабления в полосе пропускания (ослабление полезных гармоник) дБ;
Напряжение питания операционного усилителя Г пит.ф =6 В.
Частота генерируемых колебаний равна f=4 кГц. Частота третьей гармоники равна f 0 =12 кГц.
Полагаем порядок фильтра равным n ф =3 и по рис.2.11 и рис. 2.12. [1] определяем нормированную частоту, соответствующую границе ПЭН НЧ-прототипа.
По рис. 2.11 для A min =29 дБ и дБ определяем D=32.
По рис. 2.12 для D=32 и nф=3 определяем
Определяем граничные частоты ПЭП и ПЭН
Так как , то задавшись кГц или рад/с, найдем :
Пользуясь табл. 3.5, находим полюсы передаточной функции НЧ-прототипа: ; .
Для отыскания полюсов передаточной функции ПФ, воспользуемся соотношением:
Полученные значения полюсов удобно представить в виде таблицы:
Передаточная функция ПФ может быть записана в виде произведения трёх сомножителей второго порядка:
Коэффициенты при в знаменателях множителей , а свободные члены . Их значения сведем в таблицу:
Тогда передаточная функция искомого ПФ запишется:
Для реализации полученной передаточной функции необходимо выбрать тип звеньев, для чего найдем в начале добротности полюсов соответствующих сомножителей, используя соотношение:
Из таблицы 3.6 выбираем для реализации всех сомножителей схему 3. Для определения элементов звена, соответствующего первому сомножителю , составим систему уравнений:
Кроме того, выберем . Здесь - частота полюса, определяемая для данного сомножителя, как
Решая систему относительно элементов , , получим:
Аналогичным образом находим элементы второго и третьего звена.
Схема полосового фильтра приведена на рис. 9.
Для расчета АЧХ и ослабления фильтра в выражении осуществим замену , тогда запишется:
Ослабление фильтра связано с АЧХ выражением:
Найдем частоты ПЭП, при которых А и АЧХ принимают максимальные значения. Из таблицы 3.8 для характеристик НЧ-прототипа имеем ; ; ; .
Для нахождения соответствующих частот характеристики ПФ воспользуемся соотношениями:
Результаты расчетов АЧХ и ослабления отдельных звеньев и всего фильтра удобно свести в таблицу:
Пусть требуемое выходное напряжение устройства выделения третьей гармоники равно (рис. 11):
Из предыдущих расчетов определена амплитуда напряжения третьей гармоники:
Тогда амплитуда напряжения на выходе фильтра будет равна:
Требуемый коэффициент усиления равен:
1. Б.И. Крук, О.Б Журавлева, М.И. Сметанина Расчет элементов узлов аппаратуры связи: методические указания к курсовой работе. Новосибирск, 1997. - 44 с.
2. В.П. Бакалов, А.А. Игнатов, Б.И. Крук Основы теории электрических цепей и электроники: Учебник для высших учебных заведений. - М.: Радио и связь, 1989. - 525 с.
3. С.И. Баскаков Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Высшая школа, 1988. - 448 с.
4. И.П. Степаненко. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. - М.: Энергия, 1983. - 542 с.
5. Расчет и проектирование линейных аналоговых ARC - устройств; Пособие по курсовому и дипломному проектированию.: Под ред.А.А. Ланнэ. - Л., 1980.
Расчет автогенератора, спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя, электрических фильтров для второй и третьей гармоники. Расчет масштабного, развязывающего и выходных усилителей. Спецификация резистора, усилителя, конденсатора, транзистора. курсовая работа [496,6 K], добавлен 28.05.2015
Произведение расчета автогенератора, спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя, развязывающего устройства, электрических фильтров, выходного усилителя с целью проектирования прибора, вырабатывающего несколько гармонических колебаний. курсовая работа [707,6 K], добавлен 04.06.2010
Проектирование широко распространенного в аппаратуре связи устройства, вырабатывающего так называемую "сетку частот", то есть несколько гармонических колебаний. Расчет спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя и электрических фильтров. курсовая работа [695,1 K], добавлен 06.01.2015
Разработка генератора сетки частот, состоящего из автогенератора, вырабатывающего колебание заданной частоты и нелинейного преобразователя, формирующего из него импульсы тока, состоящие из суммы гармоник исходного колебания. Расчет активных RC-фильтров. курсовая работа [671,0 K], добавлен 14.07.2012
Принципиальная схема преобразователя, основные элементы и направления их взаимосвязи. Методика и этапы расчет делителя напряжения для источника напряжения смещения. Анализ переходных процессов и построение передаточной функции в программе LTSpice. курсовая работа [221,4 K], добавлен 21.03.2014
Изображение спектров на входе и выходе аппаратуры формирования первичной группы каналов ТЧ. Выбор частоты дискретизации первичного сигнала, спектр которого ограничен частотами. Расчет спектра сигнала на выходе дискретизатора. Тактовая частота ИКМ сигнала. контрольная работа [870,6 K], добавлен 05.04.2011
Схема ключевого преобразователя напряжения с импульсным трансформатором. Регулировка напряжения и тока через нагрузку. Схема управления обмотками трансформатора. Комплексный расчет однокаскадный параметрический стабилизатор напряжения постоянного тока. курсовая работа [959,9 K], добавлен 28.04.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет элементов и узлов аппаратуры связи курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Rogerian Argument For The Lottery Essay Research
Реферат: Экономика предприятия. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Учет расчетных операций
Курсовая работа по теме Передатчики сотовой подвижной (мобильной) радиосвязи
Курсовая Работа На Тему Особистості Та Перспективи Розвитку Фондового Ринку України
Для Чего Человеку Нужно Воображение Сочинение
Учебное пособие: Предмет і метод економічної теорії
Курсовая работа по теме Циклічність як загальна закономірність ринкової економіки. Фази циклів
Реферат: Автомобильные номерные, опознавательные знаки, надписи и обозначения. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Продовольственная безопасность России
Промышленные И Бытовые Отходы Реферат
Для Чего Нужна Совесть Вступление Итоговое Сочинение
Курсовая работа по теме Анализ и оценка эффективности управления ценообразованием в Колхозе 'Победа'
Курсовая работа по теме Разработка стратегии развития предприятия на примере ТЦ 'АвтоРим'
Реферат по теме Изготовление и использование шифера
Реферат: Понятие микро- и макро- экономики микро- и макроанализ
Как Начать Сочинение Примеры
Составить Небольшое Сочинение
Курсовая работа: Геометрический материал на уроках математики
Сочинение На Тему Моя Дружная Семья
Государственное управление в природоохранной сфере - Государство и право курсовая работа
Проектирование системы автоматического слежения - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Место грибов в растительном и животном мире - Биология и естествознание реферат