Расчет биквадратного полосового фильтра

Дано:

Расчет:

Настройка:

1. f_o устанавливается с помощью изменения R₂;

2. Q устанавливается с помощью изменения ;

3. коэффициент передачи К_п в полосе пропускания устанавливается с помощью R₁.

Гиратор– это RC-цепь, включенная в ОС усилителя таким образом, чтобы имитировать катушку индуктивности. Иногда гираторы называют синтезированными индуктивностями. Назначение гиратора состоит в том, чтобы, используя напряжение на конденсаторе заставить I и U на выходах схемы вести себя подобно I и U на катушке индуктивности.

Недостатки: не многие из них могут работать на частотах, превышающих несколько кГц. Схемы гираторов не требующих заземления одного из выводов оказываются очень сложными.

Индуктивное сопротивление X_L возрастает при увеличении частоты, поэтому при возрастании частоты растет и напряжение на катушке индуктивности. Повторитель напряжения в схеме гиратора воспроизводит напряжение на сопротивлении на своем выходе. При увеличении частоты напряжение на конденсаторе С уменьшается вместе с Xc, следовательно UR1 и вместе с ним U_вых повторителя увеличиваются и по цепи ПОС через R₂ подается на вход. Поэтому напряжение на выходе схемы растет с увеличением частоты, т.е. ведет себя аналогично напряжению на катушке индуктивности. В этой схеме величину сопротивления следует выбирать как можно меньшей.

Расчет гиратора.

Дано:

Расчет:

Модуляция. Виды модуляции: амплитудная, частотная, фазовая. Достоинства, недостатки. Импульсные виды модуляции: амплитудно-импульсная (АИМ), кодо-импульсная (КИМ), широтно-импульсная (ШИМ), фазо-импульсная (ФИМ). Области применения. Структурная схема импульсного блока питания.

Модуляция – изменение одного из параметров сигнала несущей частоты по закону модулирующего сигнала. Изменяемые параметры:

· амплитуда

· частота и фаза

· относительная ширина импульса.

Амплитудная модуляция

где – глубина модуляции

– амплитуда колебаний в режиме молчания

– максимальное приращение амплитуды колебаний при модуляции

Амплитудная модуляция применяется на длинных (ДВ), средних (СВ) и коротких волнах (КВ). Расстояние между станциями 9 кГц. Чем уже полоса занимаемых частот, тем легче при одинаковой мощности передатчика обеспечить дальность или во столько же раз уменьшить шумы.

Схема простейшего демодулятора.

Конденсатор пропускает только низкие частоты. На резисторе имеем демодулированный сигнал.

Достоинства: узкая полоса занимаемых частот, простота модуляции и демодуляции.

Недостатки: высокая подверженность промышленным и атмосферным помехам.

Однополосная модуляция

При однополосной модуляции используется передача только одной боковой полосы; несущая и вторая боковая полосы подавляются. Использование однополосной модуляции позволяет размещать в отведенном диапазоне удвоенное количество каналов связи и, в результате, получить общий теоретический выигрыш мощности радиопередатчика в 16 раз (практически в 10 раз). Используется для специальных видов связи SSB. При однополосной модуляции передается только часть сигнала.

Частотная и фазовая модуляция

где β – индекс модуляции

– функция Бесселя 1-го рода n-порядка от индекса модуляции.

Для составляющих с энергией < 3% от энергии несущей в практический спектр войдут члены с n ≤ β

Если β≤1 –– модуляция узкополосная, в практический спектр, кроме несущей, входят только 2 боковые гармоники и он имеет ту же ширину, что и спектр амплитудно-модулированных колебаний.

Если β>1 –– модуляция широкополосная.

Достоинства: высокая защищенность от помех при воздействии атмосферных и промышленных помех.

Недостатки: относительно широкая полоса занимаемых частот (≥150 кГц), относительная сложность модуляции и демодуляции.

Применение:

Из-за большой помехоустойчивости линии связи основное применение имеет ЧМ.

ФМ используется как промежуточный вид для получения частотной, т. н. косвенные методы ЧМ.

Импульсная модуляция

В зависимости от того, какой из параметров импульсной последовательности изменяется в процессе модуляции, различают виды модуляции:

· Амплитудно-импульсная –– АИМ

· Широтно- импульсная –– ШИМ

· Фазо импульсная –– ФИМ

· Частотно импульсная –– ЧИМ

· Кодо импульсная –– КИМ

Модуляция импульсов по фазе состоит в изменении временного положения импульсов относительно опорных или тактовых точек и получается путем дифференцирования ШИМ.

Применение: наиболее часто импульсная модуляция используется в многоканальной радиосвязи и телеметрии. ШИМ используется в импульсных стабилизаторах и преобразователях напряжения, в схемах управления электродвигателем.