Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Частотные характеристики цепей с операционными усилителями и транзисторами

Название: Частотные характеристики цепей с операционными усилителями и транзисторами
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: реферат Добавлен 15:43:13 06 января 2010 Похожие работы
Просмотров: 12 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Академия России

Кафедра физики

Реферат: Частотные характеристики цепей с операционными

усилителями и транзисторами

Орел-2009


Содержание

Вступительная часть

Передаточные функции активных цепей и каскадно-развязанных структур Функция чувствительности частотных характеристик электрических цепей

Заключение

Литература


Вступительная часть

Как в аппаратуре, так и в технике связи используется большое количество радиотехнических устройств, частотные характеристики которых, должны отвечать особым требованиям по частотному диапазону, коэффициенту усиления, избирательности, резонансной частоте и элементной базе, из которой состоят эти устройства.

В данной лекции мы рассмотрим основные вопросы, связанные с ЧХ ЭЦ на ОУ и транзисторах (усилительных приборах).


Электронные аналоги колебательных контуров

Частотными характеристиками, свойственными колебательных контуров, обладают многие активные RC - цепи, которые могут рассматриваться как электронные аналоги колебательных контуров.

В таких электрических цепях индуктивные элементы заменены безиндуктивными схемами замещения, которые реализуются с помощью операционных усилителей.

Отсутствие реального индуктивного элемента в схеме отвечающей свойства колебательного контура позволяет в области НЧ снизить габариты цепи, реализовать более высокие значения параметра Q (добротность) и использовать в микроэлектронной технологии.

Схемы с ОУ представляют собой ЭЦ с зависимыми источниками, которые на схеме замещения обозначаются ИТУН или ИНУН и изображаются соответственно:


ИТУН ИНУН

(источник тока управляемый напряжением) (источник напряжения управляемый напряжением)

где k и g – вещественные " + " или " - " числа, каждое является единственной и полной характеристикой соответствующего источника.

Определим передаточную функцию для ARC цепи, отвечающей требованиям частотной характеристики последовательного колебательного контура, представленной рисунком 1 а и б.

Рис. 1, а

Рис. 1, б

КПФ этой цепи определяется соотношением: ,

где – комплексное напряжение воздействия, – комплексное напряжение реакции.

Определим, составив систему узловых уравнений для схемы (рис. 1,б).

Узловые напряжения обозначены, базисный узел выбран и обозначен "0". Узловое напряжение , полагаем известным, а , тогда систему уравнений составим только относительно узловых напряжений узлов 3 и 4. Для этих узлов:

,

после математических преобразований получим систему уравнений вида:

Определитель этой системы уравнений несимметричен относительно его главной диагонали, т. к. , а коэффициент содержит помимо суммы проводимостей ветвей, подходящих к узлу, также слагаемое , обусловленное влиянием через зависимый источник.

Решая систему уравнений относительно , предварительно заменив на , получаем:

.

при (это справедливо для идеального ОУ), получим

КПФ последовательного КК, для реакции представляет собой:

,

где – ФЧХ.

Эти две ПФ последовательного контура отличаются лишь постоянным вещественным множителем

, если и .

Существуют иные электронные аналоги в виде активных RC цепей, как для рассмотренной схемы, так и для других разновидностей ПФ КК. Они приводятся в справочниках по синтезу ЭЦ и в другой технической литературе (ЛО. 5, Приложение 4, стр. 296-302).

Необходимо отметить, что в электронных аналогах колебательных контуров параметр добротности Q теряет физическое содержание и должен рассматриваться как удобный безразмерный параметр, характеризующий особенности частотных зависимостей ПФ. Знаменатель такой ПФ представляет собой полином второй степени от переменной . Аналогичны и понятия резонанса напряжений и резонанса токов. Они применимы лишь к соответствующим колебательным контурам, но не к их электронным аналогам в виде безиндуктивных контуров, получаемых с помощью ARC цепей на ОУ. С их помощью можно заменить различные элементы в ЭЦ. Такие, как идеальные преобразователи мощности, по свойствам которых строятся схемы конверторов и инверторов сопротивлений реализующие отрицательные и положительные сопротивления, емкости и индуктивности (КОС, КПС, РКОС, ИПС, ОГ, ПГ).

Схема отрицательного гиратора (ОГ) реализуется путем использования ИНУТ или ИТУН.

Свойствами ОГ обладает резистивный Т-образный четырехполюсник с отрицательным сопротивлением в поперечном плане, показанном на рисунке 2, а.

a) б)

Рис. 2

На рис. 2, б показана одна из схем реализации Т-образного четырехполюсника с помощью КОС нагруженного на сопротивление R. Каскадное единение ОГ и КОС позволяет получить ИПС. При ИПС является положительным гиратором (ПГ) и тогда проходную (незаземленную) индуктивность рис. 3,а можно имитировать цепью с гираторами, изображенную на рис. 3,б.

а) б)

Рис. 3

Сочетание в ЭЦ РКОС и КОС (сх. рис. 4,а) позволяет получить отрицательное диссипативное частотонезависимое сопротивление

, где .

Двухполюсник с таким сопротивлением принято называть D-элементом. Его условное обозначение показано на рис. 4, б.

а) б)

Рис. 4.

В РКОС реактивное сопротивление нагрузочной емкости конвертируется в диссиптивное частотнозависимое сопротивление, т. е. уже не резистивное.

Это получается при подстановке в сопротивлений вместо и .

Так в последовательном КК элемент индуктивности может быть заменен элементом D, при этом схема будет иметь вид рис. 5.

Рис. 5

Элемент D может быть реализован и другими устройствами на ОУ (пример КОС).

Такое D - преобразование цепи (замена элементов) применима к любым схемам, а не только к последовательному контуру.

Таким образом, электронные аналогии КК получаемые путем построения безиндуктивных схем ARC цепей на ОУ, позволяют создавать ЭЦ в новом технологическом исполнении, решая задачу микроминиатюризации с требуемыми характеристиками, при этом может имитироваться любой колебательный контур, включая и связанные.

Передаточные функции активных цепей и каскадно-развязанных структур

Анализ характеристик электрических цепей с усилительными устройствами (транзисторами, электронными лампами, ОУ) производится по схемам замещения для различных областей частот. Подробно это будет показано в 4 семестре при изучении темы 6.1 "Нелинейные цепи при гармонических воздействиях".

(Схемы замещения самих усилительных приборов можно представить рисунком слайда таблица 2. 1, ЛО. 1 стр. 177).

Все схемы замещения используют зависимые источники тока ИТУН, так как с ними упрощается составление узловых уравнений цепей и их машинный анализ для определения ПФ.

При составлении уравнений для анализа ЧХ цепей с такими усилительными приборами, в схемах замещения цепей отсутствуют источники питания и упрощенно подходят к рассмотрению влияния некоторых элементов их характеристики.

К ним можно отнести резисторы и конденсаторы, предназначенные лишь для получения нужных постоянных напряжений на электродах усилительных приборов.

В технике радиоприемных и радиопередающих устройств для частотно избирательного усиления сигналов широко используются резонансные усилители. Резонансный усилитель содержит обычно несколько каскадов (многокаскадный), в каждый из которых входит усилительный прибор и параллельный колебательный контур. Простейшая схема замещения каскада с зависимым источником типа ИТУН показан на рисунке 6.

Рис. 6

Частотные характеристики каскада оцениваются по его комплексной передаточной функции

,

где g – крутизна усилительного прибора, – комплексное управляющее напряжение.

Используя известное выражение КПФ для параллельного колебательного контура, найдем

Видно, что АХЧ, как и КПФ резонансного усилителя пропорциональна с точностью до "g" АХЧ параллельного колебательного контура .

Таким образом, частотные составляющие сигнала близкие к резонансной частоте контура, проходят через каскад с максимальным усилением, другие же усиливаются меньше. Резко выраженная неравномерность АХЧ каскада и позволяет использовать его для селективного (избирательного) усиления выделяемого сигнала и одновременно подавления сигналов, рабочие частоты которых удалены от резонансной частоты контура. При этом резонансные частоты колебательных контуров отдельных каскадов или совпадают между собой, или несколько отличаются друг от друга. Это позволяет получить усиление с более совершенными ЧХ.

Максимальное (резонансное) усиление каскада

.

Многокаскадная структура устройства, обеспечивающая требуемую частотную селекцию, сигнала может строиться по каскадно-развязанной схеме соединения отдельных каскадов. Условием такого соединения должно быть выполнение требования по соотношению входного и выходного сопротивлений каскадов. Чаще всего берут каскады с большим входным и малым выходным сопротивлениями, значительно отличающимися друг от друга. При каскадном соединении таких звеньев передаточная функция цепочки звеньев тем меньше отличается от произведения передаточных функций звеньев цепочки, чем больше будут различаться в месте соединения выходное сопротивление предшествующего и входное сопротивление последующего звеньев цепочки (рис. 7).

.

Рис. 7

.

Каскадно-развязанное соединение звеньев находит широкое практическое применение при реализации микроэлектронных аналоговых цепей с заданными источниками или временными характеристиками. Применение активных цепей позволяет реализовать как заданный уровень усиления, так и заданное превышение входного сопротивления каскада над выходным сопротивлением предыдущего каскада.

Функция чувствительности частотных характеристик электрических цепей

Функция чувствительности позволяет оценивать стабильность электрических цепей.

При выборе той или иной схемной структуры или конкретной цепи предпочтение, при прочих равных условиях, следует отдать той из них, которая допускает применение элементов с большими отклонениями от расчетных номиналов, т. е. с большим допуском.

Для качественной оценки допустимых отклонений элементов от их номиналов и вводится понятие чувствительности характеристики цепи.

Относительной чувствительностью характеристики (например, АЧХ) называется предел, к которому стремится отношение относительного приращения характеристики цепи к относительному приращению параметра цепи (например, конкретного элемента цепи и т. д.), вызвавшему указанное отклонение характеристик цепи, если приращение параметра стремится к нулю.

.

Данная характеристика является функцией частоты. При конечных значениях приращений, если относительное приращение мало, приближено:

.

По этой формуле, вычисляя функцию или ее наибольшее значение, и можно оценить требования к точности изготовления элемента цепи.

Если отклонения элементов цепи малы, случайны и независимы, то при оценке необходимой точности используется так называемая средняя относительная квадратичная чувствительность

.

Аппарат функции чувствительности можно использовать и для оценки ухода характеристик цепи под влиянием тех или иных дестабилизирующих факторов, например температуры.

Таким образом, с помощью функции чувствительности появляется возможность оценивать вероятность выхода годных изделий в процессе производства, эксплуатации, хранения, оценивать возможность использования аппаратуры в тех или иных условиях эксплуатации, выполняя необходимые расчеты с помощью ЭВМ.


Заключение

Мы рассмотрели и познакомились с электронными аналогами колебательных контуров. Увидели, что схемные решения значительно отличаются от тех, что мы рассматривали при анализе простых колебательных контуров.

Убедились, что возможности селективных устройств с усилительными приборами значительно превышают по некоторым параметрам одиночные, да и связанные колебательные контуры, но при этом необходимо учитывать стабильность характеристик.


Литература

1.Белецкий А. Ф. Теория линейных электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1986.

2.Бакалов В. П. и др. Теория электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1998;

3.Качанов Н. С. и др. Линейные радиотехнические устройства. М.: Воен. издат., 1974;

4. В. П. Попов Основы теории цепей – М.: Высшая школа, 2000

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:43:20 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
11:22:45 29 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Частотные характеристики цепей с операционными усилителями и транзисторами

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151259)
Комментарии (1843)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru