Радиотехнической аппаратуры

С технико-экономической точки зрения согласованный режим является нерациональным, так как к приемнику поступает лишь половина вырабатываемой источником мощности. Согласованный режим используется в некоторых радиотехнических устройствах, в автоматике и измерительной технике, когда важно получить максимальную мощность приемника. Энергетические соображения при этом не имеют решающего значения из-за малого абсолютного значения мощности.

Нелинейные элементы получают в настоящее время все более широкое распространение, так как они дают возможность решать многие технические задачи. Так, с помощью нелинейных элементов можно осуществить преобразование переменного тока в постоянный, усиление электрических сигналов, генерирование электрических сигналов различной формы, стабилизацию тока и напряжения, изменение формы сигналов, вычислительные операции и т. д. Нелинейные элементы широко используются в радиотехнических устройствах, в устройствах промышленной электроники, автоматики, измерительной и вычислительной техники.

Обмотки (катушки) электрических машин, трансформаторов, магнитных усилителей, электромагнитов, реле, контакторов, индукторов электрических нагревательных устройств и печей переменного тока обладают значительной индуктивностью. В радиотехнических устройствах индуктивные катушки используются для образования колебательных контуров, электрических фильтров и т. п. Параметрами катушек являются активное сопротивление г и индуктивность L. Изменяющийся во времени ток наводит в этих катушках ЭДС самоиндукции, которая по значению во многих случаях заметно больше, чем падение напряжения на активных сопротивлениях.

Отметим, что резонанс токов в отличие от резонанса напряжений -явление безопасное для электроэнергетических установок. Резонанс токов, как и резонанс напряжений, находит применение в радиотехнических устройствах.

Из ферромагнитных материалов с линейными свойствами изготовляют участки магнитопроводов для катушек индуктивности колебательных контуров с высокой добротностью. Такие контуры применяются в различных радиотехнических устройствах (приемниках, передатчиках) , в малогабаритных антеннах средств связи и т. д.

С позиций радиотехники теория цепей представляет собой научно-техническую область, образованную совокупностью методов, которые дают возможность: 1) анализировать процессы, происходящие в радиотехнических устройствах при обработке и преобразовании электрических сигналов; 2) синтезировать электрические устройства с заранее заданными характеристиками.

На 4.3,г приведена схема каскадного соединения четырехполюсников I и II, играющих роль звеньев или ступеней. Такой способ соединения весьма распространен в радиотехнических устройствах, например, при создании усилителей. Здесь напряжение и ток на выходе предыдущего звена служат соответственно входным напряжением и входным током для последующего звена.

Влияние внешних цепей на характеристики контура. В радиотехнических устройствах колебательный контур всегда подключен к внешним цепям, таким как источник сигнала и цепь нагрузки. Чтобы учесть их влияние, параллельно контуру мысленно добав-

В радиотехнических устройствах исключительно важную роль играют разнообразные нелинейные элементы цепей. Примерами таких элементов служат полупроводниковые диоды, биполярные и полевые транзисторы, входящие в состав интегральных микросхем и т. д.

В радиотехнических устройствах нелинейные элементы часто работают следующим образом: напряжения, приложенные к зажимам элементов, состоят из неизменных уровней, определяющих режим по постоянному току, и переменных во времени полезных сигналов. Например, к диоду может быть приложено напряжение

Следует иметь в виду, что эмиттерный повторитель способен существенно увеличивать мощность сигнала, потребляемую нагрузкой, т. е. работать в режиме усилителя мощности. Данное устройство имеет также высокое входное и низкое выходное сопротивления. Поэтому эмиттерные повторители на биполярных транзистора и их аналоги — истоковые повторители на полевых транзисторах часто применяют как элементы развязки в сложных радиотехнических устройствах.

Общие определения. Напряжение на выходе выпрямителя может изменяться как в результате колебания напряжения сети, так и вследствие изменения нагрузки. Нестабильность выходного напряжения отрицательно сказывается на работе потребителей. Так, при питании различной радиотехнической аппаратуры нестабильность напряжения может привести к сокращению срока службы электронных и полупроводниковых приборов. В мощных выпрямительных установках колебания напряжения приводят к изменению скорости вращения двигателей, нарушению технологического процесса и другим отрицательным явлениям. Допустимая нестабильность напряжения ДгУвых/Д1/вх зависит от характера потребителя и колеблется от единиц до тысячных долей процента.

Одновременно с развитием радиотехники и электроники изменялось понятие Вначале РЭС назывались аппаратурой. Когда она использовалась в основном для связи, имело место понятие радиоаппаратуры. Когда же ее стали использовать для решения технических задач (обнаружение целей, наведение, навигация и т. д.), появилось понятие радиотехнической аппаратуры. Развитие ЭВМ и систем автоматики (в том числе электронных АТС) привело к понятию электронной аппаратуры, в которой

Обмоточные провода. При производстве трансформаторов радиотехнической аппаратуры применяют медный изолированный провод. Изоляция провода должна обладать следующими свойствами: малой толщиной, большим пробивным напряжением, механической прочностью, хорошим сцеплением с металлом провода, гибкостью, малым изменением электроизоляционных свойств при длительном воздействии повышенной температуры, нерастворимостью в лаках и составах, применяемых для пропитки трансформаторов.

Необходимо отметить, что радиотехническая аппаратура, особенно бортовая, еще не удовлетворяет всем требованиям по надежности, стоимости, весу, габаритам, и потребляемой мощности. Поэтому перед специалистами в области конструирования и технологии РЭА стоит задача использования наиболее современных и прогрессивных методов при разработке новой радиотехнической аппаратуры.

Реальные радиотехнические системы не обладают идеальной надежностью. В них могут возникать неисправности. Обозначим через Р(СП) вероятность надежной работы радиотехнической системы. Показатель Р(СН) будет характеризовать вероятность отсутствия неисправностей в системе. Он учитывает реальную надежность радиотехнической аппаратуры.

Вопросам оценки надежности радиотехнической аппаратуры посвящена соответствующая литература [18]. Останавливаться на них не будем. Методика определения вероятности Р(Спр) была изложена в § 2.3.

Расширение сферы и масштабов применения РЭА привело в 30-х годах к образованию специализированных предприятий по разработке и изготовлению радиотехнической аппаратуры применительно к назначению и объекту установки. Внедрение пайки вместо винтовых соединений упростило конструкцию монтажного соединения и снизило трудоемкость сборки.

Большая часть маломощной радиотехнической аппаратуры строится по принципу кассетной конструкции, в основе которой лежит печатная плата, закрепленная на жесткой рамке. На печатной плате располагаются отдельные дискретные детали, микросхемы, микросборки и т. п. Кассеты в

Монтажные провода. Соединения в схемах радиотехнической аппаратуры выполняются монтажными проводами с жилами из меди, реже из алюминия. Жесткие одножильные провода с d•= 0,3 ч- 1,8 мм служат для фиксированного внутри-приборного или аппаратного монтажа. Гибкие монтажные провода скручиваются из нескольких тонких медных жил диаметром 0,07—0,3 мм. Каждая жила покрыта слоем олова. Монтажные провода выполняются с различными видами изоляции — из резины, полихлорвинила, хлопчатобумажной, шелковой, капроновой и стеклянной пряжи, а также из синтетических пленок. Провода с резиновой изоляцией с Tprig = 55° С снабжаются дополнительно хлопчатобумажной оплеткой. Провода со слоем кремний-органической резины и с оплеткой стекловолокном могут быть использованы до 180° С. Выпускаются провода с волокнисто-виниловой изоляцией различной окраски с Тр = 70° С..Провода с пленочной изоляцией применяют при температурах до 120° С. Для провода с изоляцией из фторопласта 4 допустимая температура до 250° С. Провода выпускают сечением 0,7—6,0 мм2. Разработаны также провода для ТуЯб = 400° С. Провода с волокнистой изоляцией применяют при напряжениях, не свыше 100 в, с пленочной изоляцией :— до 250 в, с резиновой и хлорвиниловой изоляцией — до 380 в переменного тока (табл. 21.5).

Вследствие физико-механических и химических свойств палладия его покрытия применяются для изготовления электрических контактов, разъемов, коммутирующих устройств радиотехнической аппаратуры и других приборов; металлических зеркал с высокой отражательной способностью; в качестве катализатора; в вакуумной технике в связи со способностью палладия растворять значительные количества водорода; в ювелирной промышленности.

Рассмотренные в гл. 1—3 принципы построения цифровых и аналого-цифровых устройств являются основой для разработки более сложных узлов радиотехнической аппаратуры, выполняющих разнообразные функции обработки ы гналов в При проектировании этих узлов важным этапом является переход от алгоритмического уровня к структурно-функциональному, т. е. построение структурных и функциональных схем разрабатываемых узлов исходя из анализа физической сущности выполняемых ими алгоритмов обработки сигналов. На этом этапе проектирования возникают задачи, связанные с поиском рациональных схемотехнических решений, которые, с одной стороны, удовлетворяют возможностям их практической реализации на имеющейся элемент! ой базе, а с другой, не сопровождаются слишком большими упрощениями алгоритмических операций, рекомендуемых теорией обработки сигналов в Для решения подобных задач необходимо сочетать теоретические знания по статистической теории обнаружения и оценивания параметров сигналов [15, 16, 53, 571 с практическими напыками схемотехнического проектирования типовых устройств на современной элементной базе. Методика решения таких задач излагается в данной главе применительно к некоторым устройствам обработки сигналов, входящим в состав измерителей временных интервалов и импульсных Заметим, что эта методика может служить основой для рассмотрения других классов