Частотного диапазона

11.19. На вход каскадно-соединенных двухстороннего ограничителя с характеристикой v = sign.x, частотного детектора с крутизной характеристики детектирования S=10~4 В/Гц и ФНЧ с полосой пропускания 0,5 кГц подается сумма гармонического сигнала с амплитудой 1 В и шума с дисперсией а2 = 0,05 В2 в полосе Д/=10 кГц. Найти дисперсию шума на выходе частотного детектора.

11.20. По данным задачи 11.19 определить отношение сигнал/шум на выходе частотного детектора при действии на входе ЧМ сигнала с девиацией частоты Д/"д=10Гц.

Отсюда дисперсия помехи на выходе частотного детектора

лированные сигналы. Различают частотные детекторы (частотные дискриминаторы) двух типов: с частотнозависимыми элементами (индуктивности, конденсаторы) и с дискретными элементами (логические схемы, делители частоты, схемы сравнения и т. д.). Частотные детекторы первого типа применяются в аппаратуре ТТ-17ПЗ и ТТ-48, детекторы второго типа — в аппаратуре ТТ-12. На 3.4а приведена схема частотного детектора первого типа.

Иногда в качестве частотного детектора используют полосовые фильтры, включенные параллельно. Если средняя частота одного из фильтров равна верхней характеристической частоте (fBepx), a другого — нижней (/ниЖ) и полосы их пропускания не перекрываются, то происходит разделение сигналов по частоте.

Рассмотрим теперь принцип действия частотного детектора на дискретных элементах. Он осуществляет два преобразования: сигнал частотномодулированного колебания преобразуется в широт-но-импульсномодулированный (ШИМ) сигнал, из которого затем выделяется постоянная составляющая, соответствующая переданному телеграфному сигналу постоянного тока.

Приемник. В состав приемника канала ( 5.3) входят: каналообразующий фильтр приема, согласующий удлинитель, усилитель-ограничитель, усилитель мощности, частотный дискриминатор, амплитудный детектор и усилитель постоянного тока. Назначение основных узлов схемы и принцип работы частотного детектора описаны в § 2.1 и 3.2.

а) закон изменения частоты на входе частотного детектора и форма импульса на его выходе; б) зависимость искажений от величины сдвига частот

ТВ приемники ( 1.6,6) строятся по супергетеродинной схеме, т. е с преобразованием в радиоканале (РК.) принимаемых несущих радиочастот изображения и звука (изменяющихся от канала к каналу) в постоянные промежуточные частоты, на которых производится основное усиление и фильтрация от сигналов соседних станций. Модулированный сигнал на промежуточной частоте изображения детектируется амплитудным видеодетектором (ВД), с выхода которого полный ТВ сигнал U^(t), усиленный видеоусилителем (ВУ), подается на катод кинескопа. Сигнал звукового сопровождения, образующийся на выходе частотного детектора (ЧД), усиливается в УНЧ и подается на громкоговоритель. В амплитудном селекторе (АС) из сигнала U^(t) выделяются синхроимпульсы, затем в разделителе синхроимпульсов (РСИ) разделяются между собой на ССИ и КСИ, которые синхронизируют блок строчной и кадровой развертки. Отклоняющая система (ОС), состоящая из двух пар взаимно перпендикулярных катушек, питается токами пилообразной формы, следующими с частотой строк и кадров.

В сумматорах к сигналам D'K и D',, добавляются импульсы СЦС (в интервалах времени, соответствующих передаче в СЯ кадровых гасящих импульсов). Далее сигналы подаются на блоки предыскажения сигналов D'u и D',, (низкочастотное предыскажение), коэффициент передачи которых km(f) ( 3.31). Сущность предыскажений состоит в подъеме ВЧ составляющих в спектре сигналов D'K и ?>',. В приемнике на выходе частотного детектора устанавливается блок коррекции НЧ предыскажений с коэффициентом передачи /гмч(/), обратным /еНч(/Ь При этом сигнал приобретает прежнюю форму, а помехи ослабляются блоком коррекции.

ходе частотного детектора (ЧД) в приемнике имеет параболический характер, т. е. эффективное напряжение помехи, пропорциональное разности частот (частоте биений f б) между составляющими помехи и поднесущей частотой сигнала, изменяется по треугольному закону ( 3.34, б, функция /). Поэтому помехозащищенность снижается для высших частот спектра модулирующего сигнала. Положение усугубляется еще и тем, что энергетический спектр ТВ сигнала, в том числе сигналов D'R и D'B, имеет резко выраженный спадающий характер ( 3.34, а, кривая /).

Электронный вольтметр, выполненный по схеме 15.31,6, имеет большие чувствительность и точность, так как сначала следует усилитель переменного тока <У^, а потом выпрямитель В. Однако расширение частотного диапазона связано со значительными трудностями.

Исходными данными к расчету служат относительная диэлектрическая проницаемость подложки е, ее толщина h, геометрические размеры bo, b\, 6j, Ь3, iu, l\> lz, 4, заданные в миллиметрах, границы частотного диапазона fmm и fmar в гигагерцах, а также N — количество внутренних частотных интервалов (частотная характеристика рассчитывается в:М+1 равноотстоящих точках).

Длины секций перехода l\, k, k образуют в программе массив с именем AL. Для записи значений электрических длин этих секций предусмотрен вспомогательный массив с именем BL. Посредством имени WOUT обозначено волновое сопротивление выходной линии; сопротивления остальных участков ступенчатого перехода заносятся в одномерный массив с именем W таким образом, что элемент W (1) отвечает волновому сопротивлению первой от конца секции с шириной полоски Ь, и т. д. Наконец, имеется массив с именем А, содержащий четыре элемента, которые выводятся на печать в каждой предусмотренной точке частотного диапазона. Первым элементом этого массива служит текущее значение частоты, вторым — модуль коэффициента отражения, третьим — его фаза, четвертым — КСВ.

связь по переменной и постоянной составляющим. Для полезного (усиливаемого) сигнала коэффициент обратной связи 3 = =>R\/(Ri+'Roc), так как емкость конденсатора С2 выбирают такой, чтобы можно было пренебречь его сопротивлением в частотном диапазоне усиливаемых напряжений (-^с, <^^?i на самой нижней частоте частотного диапазона). Для постоянной составляющей, определяемой напряжением UCM, благодаря тому, что ХСг=оо, действует 100%-ная отрицательная обратная связь Если не предусмотреть подавления напряжения сме-то транзисторы ОУ могут войти в режим насыщения, что вызовет нелинейные иска-g жения в работе усилителя и

Для линейно-импульсных микросхем основными функциональными параметрами являются: коэффициент усиления по напряжению /Са, входное сопротивление ??вх, выходное сопротивление RBbK, максимальное выходное напряжение Ufbnm^, границы частотного диапазона Д, и fB, где fH — нижняя, а /в— верхняя рабочие частоты.

При отключении цепи отрицательной обратной связи в генераторе будет выполняться условие баланса амплитуд (условие самовозбуждения) для широкого частотного диапазона, определяемого частотной характеристикой усилителя, и возникнут автоколебания,

— более полное использование частотного диапазона канала ТЧ, так как защитные временные интервалы ( 1.2а) могут быть сколь угодно малы, что позволяет увеличить число образованных каналов по сравнению с частотным способом;

перспективно применение микроэлектронных устройств с микропроцессорными наборами. Это позволит повысить точность и чувствительность датчиков непосредственно в подсистеме, не перегружая центральное устройство, осуществить предварительную обработку информации и внести коррективы в работу комплекса путем выдачи команд на исполнительные устройства. Миниатюризация электронных устройств, обслуживающих исполнитель ные органы, и источников питания требует разработки мощных бескорпусных полупроводниковых приборов, силовых ГИС и микросборок. Миниатюризация радиоприемных и радиопередающих устройств требует расширения частотного диапазона, вплоть до миллиметрового, что выдвигает новые требования к быстродействию передающих и приемных устройств. Наибольшие достижения в этой области связаны с применением АФАР, с разработкой полупроводниковых устройств СВЧ-диапазона (см. книгу 7 серии). Использование АФАР в комплексах связи позволяет повысить надежность этих комплексов, во-первых, за счет исключения механического сканирования и, во-вторых, за счет того, что выход из строя одного или нескольких из большого числа излучающих элементов не приводит к прекращению связи. Аппаратура связи требует миниатюризации частотно-задающих устройств частотной селекции. Большими возможностями в этом плане обладает функциональная электроника, позволяющая создавать эффективные микроэлектронные устройства на электромагнитных эффектах в распределенных структурах металл—диэлектрик—металл, металл—диэлектрик—полупроводник, устройства, основан ные на взаимодействии динамических неоднородностей и интеграции физических эффектов в твердых телах.

Расширение частотного диапазона до нескольких мегагерц обеспечивают точечные диоды, в которых используется контакт заостренного электрода (из вольфрама, фосфористой бронзы или золота) и монокристаллической пластинки (из германия или кремния). Эти диоды широко используются для преобразования, детектирования и ограничения импульсных и гармонических сигналов в различных устройствах промышленной электроники, вычислительной и измерительной техники.

Постоянство параметров транзисторов справедливо для относительно небольшого частотного диапазона. С повышением частоты начинает сказываться влияние емкостей коллекторного и эмиттерного переходов, а также конечное время перемещения носителей заряда в базе. В чистом германии при воздействии электрического поля 1 В/см средняя скорость (подвижность) электронов не превышает 40 м/с, а дырок — 20 м/с; в кремнии соответственно — 12 и 2,5 м/с. Таким образом, при диффузии в базе отдельные носители заряда перемещаются по различным траекториям и с различной скоростью и достигают коллектора не в одно и то же время. С повышением частоты увеличивается вероятность колебательных движений "отставших" носителей заряда и, конечно, рост числа актов рекомбинаций в базе. Следствием этого является снижение коэффициента усиления тока, а также фазовый сдвиг выходного сигнала по отношению к входному.

Дальнейшего совершенствования конструкций и методов конструирования РЭС следует ожидать в результате внедрения ЭВМ в конструирование и производство, дальнейшего расширения частотного диапазона электромагнитных сигналов, использования уже изученных и малоизученных физических явлений, новых материалов, расширения областей применения Расширение использования ЭВМ для проектных конструкторских работ связывают с развитием САПР и ГПС.