Анализ прохождения сигнала через электрическую цепь

При подключении фильтра к генератору и последующем анализе такой электрической цепи учитывается следующее:

а) генератор импульсной последовательности считается внешним устройством по отношению к разработанной электрической цепи, состоящей из фильтра и усилителя;

б) при анализе спектра входного сигнала в разделе 4 методических указаний количество спектральных составляющих ограничивалось 5–10 гармониками. Учитывались только те высшие гармонические составляющие, амплитуда которых превышала 5 % амплитуды первой гармоники;

в) фильтр и усилитель разрабатывались согласованными друг с другом, поэтому суммарный коэффициент передачи по напряжению определяется перемножением коэффициентов передачи разработанных функциональных узлов. Методика расчета коэффициента передачи фильтра была рассмотрена в разделе 3, а расчет коэффициента передачи усилителя рассматривался в разделе 4;

г) для рассчитанного в разделе 3 усилителя по схеме ОЭ теоретический фазовый сдвиг между выходным и входным напряжением равен , фазовый сдвиг в полосе пропускания электрического фильтра в расчетах допускается принять нулевым;

д) усилитель разрабатывался в линейном режиме (в режиме малых сигналов), поэтому при анализе прохождения сложного входного сигнала через разработанные устройства можно применять метод наложения;

е) при разработке схемы электрической принципиальной на входе усилителя целесообразно включить разделительный конденсатор, чтобы постоянная составляющая, если она имеется в сигнале, прошедшем через фильтр, не изменила режим усилителя по постоянному току. Величина емкости разделительного конденсатора определяется на частоте первой гармоники сигнала из условия

;

ж) в случае, если входное сопротивление усилителя значительно превышает выходное сопротивление фильтра – параллельно входу усилителя включается дополнительный резистор. Если же входное сопротивление усилителя меньше выходного сопротивления фильтра, то дополнительный резистор включается последовательно со входом усилителя.

С учетом перечисленных замечаний, рекомендаций для функциональных узлов, расчет которых рассматривался в пп. 2.4 и 3.2, разработана окончательная схема электрическая принципиальная электрической цепи, показанная на рисунке 13.

Рис. 13

При нулевом фазовом сдвиге в электрическом фильтре и инвертирующем усилителе для входного сигнала, анализ которого был проведен в п. 4.3, выходной сигнал запишется:

,

где – частотно-зависимый коэффициент передачи фильтра.

5.2. Требования и рекомендации по разработке схемы
электрической принципиальной проектируемой цепи

Схема электрическая принципиальная разработанной цепи должна быть выполнена в соответствии с требованиями ЕСКД. На схеме и перечне элементов обязательно должны быть чертежные штампы. Схема электрическая принципиальная может разрабатываться отдельно для фильтра и отдельно для усилителя, а затем эти два функциональных узла соединяют каскадно. Либо же на отдельных этапах расчетов разрабатываются только схемы электрические эквивалентные, а на последнем этапе разрабатывается схема электрическая принципиальная всей электрической цепи. При выборе стандартных радиоэлементов (транзисторов, резисторов, конденсаторов) рассчитанные значения номиналов радиоэлементов округляют до ближайших чисел стандартного ряда. Все радиоэлементы перечисляются в перечне элементов, который является обязательным приложением к схеме электрической принципиальной. На схеме и перечне элементов обязательно должны быть угловые чертежные штампы.

При выборе стандартных радиоэлементов рекомендуется применять малогабаритные резисторы, а также малогабаритные конденсаторы с керамическим диэлектриком типа К-10-57-МПО-100В (ОЖО. 483.371.ТУ).

Характеристики конденсаторов типа К-10-57:

– добротность – более 20000;

– температура окружающей среды от –60 до +125 градусов Цельсия;

– минимальная наработка – 15 000 часов;

– отклонение емкости от номинального значения ± 5 %;

– сопротивление изоляции – не менее 1 000 Ом.

При самостоятельной разработке катушек индуктивности на ферритовых сердечниках рекомендуется применять высокочастотные ферритовые сердечники типа 35НН, 55НН, 60НН, 90НН, 100НН, 200НН, 300НН, 400НН, 600НН, 1000НН, 2000НН или другие подобного типа.

6. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ,
ВЫПОЛНЕНИЮ, ЗАЩИТЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ