WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Частотно-модульовані сигнали - Курсова робота

Частотно-модульовані сигнали - Курсова робота

Індуктивність дроселя визначається з нерівності (4.15):

.

Ємність конденсатора перехідного фільтру визначається з формули (4.16):

. (обираємо конденсатор ємністю 0,15мкФ)

Коефіцієнт зв'язку визначається із рівності (4.17):

.

Потім сигнал потрапляє в пристрій лінійного запам'ятовування амплітуди лінійної ділянки амплітудно-частотної характеристики частотного демодулятора. Його обирають із довідника, як такого, що найбільш задовольняє вимогам до оксидно-електролітичних конденсаторів.

З пристрою лінійного запам'ятовування сигнал потрапляє на схему аналізу полярності, яка виконана на основі компаратора напруги.

Наступний крок – розрахунок схеми компаратора. При струми та через ДУ1 і ДУ2 майже повністю перемкнуті в одне з плечей, і напруга на виходах каскадів встановлюється у відповідному крайньому стані. Це початковий стан компаратора. Потім полярність міняється, і на вході встановлюють невелику диференціальну напругу , при якій звичайно вимірюють сучасних компараторів напруги. В даному випадку до повного перемикання струму в інше плече ДУ2 (це забезпечить максимальну зміну струму в його навантаженні, а отже, і мінімальний час перемикання вихідної напруги) необхідне, щоб диференціальна вихідна напруга ДУ1 змінилася від початкового – , до (, якщо на вході ДУ2 використані складові транзистори). Останнє відбувається під дією зміни струму в навантаженні ДУ1 на величину . Припустимо, що спочатку транзистор ДУ безіенерційний, вважатимемо ідеальним перепадом струму в навантаженні . Тоді затримку , яку вносить ДУ1, визначають, прирівнявши оригінал від до [6]:

.(4.18)

Оскільки в ДУ1 для включення погрішності, що вноситься ДУ2, вибирається . Тому, для розрахунку доцільно вважати, що у момент на вхід ДУ2 поступає ідеальний перепад напруги . Тоді можна визначити аналогічно , враховуючи тільки, що для ДУ2 К1. [6]

,(4.19)

де ;

– опір резистора в колекторних ланцюгах транзисторів ДУ2;

– вхідний опір вихідного формувача;

– ємність конденсаторів, які діють на вихідних ДУ2;

– мінімальний діапазон зміни вихідної напруги ДУ2 від початкового значення (при ) до струму, який потрібний для повного перемикання в навантаженні формувача.

Загальний час перемикання двох ДУ і ВФ без врахування інерційності транзисторів ДУ [6]:

,(4.20)

де – коефіцієнт, що враховує через затримку у ВФ.

Прагнуть забезпечити , щоб ВФ не вносив додаткової затримки.

Корисна потужність, що витрачається джерелом диференціального вхідного сигналу на перемикання ДУ1 [6]:

.(4.21)

Вираз для енергетичного порогу чутливості компаратора, використовуючи (4.18) – (4.21), і враховуючи, що , набуває вигляду:

(4.22)

Провівши заміну в першому доданку, та у другому доданку виразу (4.22) в квадратних дужках, можна розрахувати, що перший і другий доданки мають мінімуми, рівні відповідно [6]:

та при

М=1,3 і N=1,7.(4.23)

Таким чином, при виконанні (4.23) досягається мінімум АВ, що залежить від відношення струмів , а не від їх абсолютних величин [6]:

,(4.24)

де .

Гранично досяжне мінімальне значення при та [6]:

.(4.25)

Для сучасної технології виготовлення компараторів з ізоляцією елементів р-n переходом типовими значеннями є =100, =5 пФ = 5 мВ. Враховуючи, що = 5 мВ, тобто К0,1, з (4.25) одержимо Дж. Вираз (4.25) визначає мінімально досяжне значення і показує, що при сучасній технології неможливо отримати в компараторі з ДУ на вході поєднання вхідного струму і швидкодії краще, ніж дає нерівність: .

Коефіцієнт підсилення, що забезпечується двома ДУ, отримаємо з умови (4.21) оптимальності параметрів ДУ1 і ДУ2:

.(4.26)

Енергія, що витрачається джерелом на перемикання двох ДУ в компараторі:

.

Підставивши (4.18) – (4.20) в останній вираз для та провівши заміни, аналогічні використаним для виразу (4.22), знаходимо, що при виконанні (4.23) також має мінімум:

,(4.27)

де .

Диференціюючи вираз (4.27) по та прирівнюючи похідну до нуля, знаходимо, що при виходить мінімально досяжне значення енергії , рівне [6]:

.

Наприклад, якщо розробляється компаратор, у якого Б = 1, С1С2= 5 пФ, = 3 В, λ < 1, то з рівняння , отримаємо, що швидкодія двох каскадів =40 не тільки за умови, що сумарний струм через обидва ДУ буде не менше 2,5 мА.

Очевидно, що компаратор буде тим краще, чим ближчі відносини та до одиниці, а їх сума до двох.

Для визначення умов, при виконанні яких величини і однаково близькі до своїх граничних значень, введемо умовний критерій переваги .

Максимум знайдений диференціюванням по і прирівнюванням похідної до нуля, досягається при [6]:

.(4.28)

Залежності та від приведені на рис. 4.4 [6]. Таким чином, компаратор з ДУ на виході матиме близькі до граничних значень енергії і , якщо режим роботи і параметри елементів його каскадів вибрані відповідно до виразів (4.23) і (4.28).

Включення емітер них повторювачів (ЕП) на вході ДУ1, що використовується в презиційних компараторах, не являється, як може здатися, кардинальним способом зменшення корисної енергії АВ без збільшення АП. проте ЕП дозволяють значно зменшити повну енергію, що витрачається джерелом сигналу, за рахунок включення дії струму перезаряду ємності колектор-база транзистором ДУ1 у вхідних ланцюгах компаратора. Хоча ефективності використання енергії вхідного сигналу в компараторах з ЕП і без них приблизно однакові, але абсолютне значення енергії, що витрачається на перезаряд вхідної місткості в компараторі з ЕП, більш ніж на порядок менше на великі струмові сигнали.

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

Рисунок 4.4 – Графік залежності та від

Залежності порогової і питомої енергії диференціального підсилювача від коефіцієнта підсилення:

  1. Т = 125С;

  2. Т = -55...+125С;

  3. Т = 25С;

  4. Т ≤ 25С.

Використовуючи, вище приведене, неважко обчислити та для ДУ1 (перше співпадає з виразом (4.25)).

,(4.29)

.(4.30)

Включення ЕП на вході ДУ1 збільшує затримку його перемикання не менше ніж на

,(4.31)

де – ємність, що діє в емітерному ланцюзі транзистора ЕП;

– струм в ЕП.

Враховуючи, що в цьому випадку, коли відносні зміни мінімумів порогової та питомої енергії залежно від параметрів і режимів роботи каскадів компараторів з ДУ і ЕП на вході:

, (від двох ЕП)

Для ДУ1 та ЕП на вході отримаємо:

;

.

де , якщо , оскільки значення , яке діє на вході ДУ1, в цьому випадку зменшується в 2 рази, і , якщо .

Loading...

 
 

Цікаве