Принцип действия резисторной дифсистемы
Абонентская линия подключается к клеммам 1-1 в одно из плеч моста (рисунок 2.4.а). В два других плеча подключаются резисторы R1 и R2, причем сопротивления R1 = R2. В четвертое плечо моста подключается двухполюсник, который называется балансный контур, его сопротивление по возможности подбирается равным сопротивлению абонентской линии.
|
|
Рисунок 4.5 – Резисторная дифсистема (а), трансформаторная дифсистема (б)
Тогда ток из тракта приема от клемм 4-4 поступает в диагональ моста АВ и разветвляется. При этом возникают два равных по величине тока i1 и i2. Падение напряжения на R1 и R2 одинаковы, поэтому потенциал точки С будет равен потенциалу точки D, разность потенциалов будет равна нулю, напряжение равно нулю, а значит, ток в диагонали моста СD тоже будет равен нулю. Таким образом, ток из тракта приема не попадет в тракт передачи и переходное затухание будет стремиться к бесконечности. Балансный контур представляет собой двухполюсник, состоящий, чаще всего, из включённых последовательно элементов R и С. Балансный контур служит для уравновешивания дифсистемы.
Принцип действия трансформаторной дифсистемы
Трансформаторная дифсистема (рисунок 4.5, б) состоит из дифференциального трансформатора и балансного контура. Первичная обмотка этого трансформатора состоит из двух полуобмоток с одинаковым числом витков (Wa=Wb). Ток из тракта приема от клемм 4-4 поступает в среднюю точку дифференциального трансформатора (0) и разветвляется. Если количество витков в полуобмотке Wa равно количеству витков в полуобмотке Wb и сопротивление балансного контура Zбк = Zаб.лин, то величина тока I1= I2. Магнитные потоки, создаваемые этими токами, по величине будут равны между собой, но противоположны по направлению. Следовательно, суммарный магнитный поток будет равен нулю, поэтому ЭДС во вторичной обмотке Wс не наведется. Т.о. ток из тракта приема не попадет в тракт передачи.
|
|
|
В реальных условиях невозможно достичь равенства сопротивлений балансного контура и абонентской линии. Поэтому переходное затухание
А4-2 не равно бесконечности, а определяется по формуле:
| (4.2) |
|
Если пренебречь активными потерями элементов дифсистемы, то есть в идеальном случае, затухание на пути рабочих токов, то есть рабочее затухание дифференциальной системы будет равно:
А1-2 = А4-1 = 3 дБ - для трансформаторной ДС,
А1-2 = А4-1 = 6 дБ - для резисторной ДС,
А1-3 = 3 дБ
А4-2 = ∞.
z4 = z1 / m.
Недостатки резисторной дифсистемы; большее затухание, отсутствует развязка между приемом и передачей по постоянному току.
|
|
|
Достоинства резисторной дифсистемы: простота, компактность и дешевизна, не вносит АЧИ. Резисторная дифсистема из-за своих недостатков применяется только на местных сетях, а трансформаторная дифсистема используется для каналов большой протяженности.
Основные узлы аппаратуры с частотным разделением каналов и амплитудной модуляцией
Преобразователи частоты
Преобразователи частоты (ПЧ) служат для переноса полосы частот сигнала из одного диапазона в другой.
Преобразователь частоты состоит из амплитудного модулятора и полосового фильтра, который подавляет паразитные продукты преобразова-ния и неиспользуемую боковую полосу частот.
Требования, предъявляемые к ПЧ:
- на выходе преобразователя частоты должны иметь место боковые полосы частот, мощность которых должна быть как можно больше и не меняться от воздействия внешних факторов;
- количество побочных продуктов преобразования на выходе ПЧ должно быть по возможности малым, а амплитуда побочных продуктов должна быть меньше амплитуд боковых;
- на выходе ПЧ желательно отсутствие колебания несущей частоты.
Режим работы преобразователя частоты.
|
|
|
Под режимом работы ПЧ понимается неравенство: Uω > UΩ, то есть амплитуда колебания несущей должна быть много больше амплитуды колебания исходного сигнала. В этом случае амплитуда побочных продуктов преобразования буде много меньше амплитуды боковых.
Принцип действия рассмотрим на примере однотактного и двойного балансного (кольцевого) ПЧ.
5.1.1 Принцип действия однотактного ПЧ
а) б)
Рисунок 5.1 – Схема (а) и временные диаграммы (б) однотактного ПЧ
На зажимы 1-2 ПЧ (рисунок 5.1) подается напряжение исходного сигнала, на зажимы 5-6 напряжение несущей частоты, а к клеммам 3-4 подключается нагрузка. При положительной полуволне напряжения несущей диод открыт, его сопротивление мало и через нагрузку протекает ток. При отрицательной полуволне напряжения несущей диод закрыт и ток в нагрузке равен нулю.
В период времени ∆Т1 положительная полуволна напряжения сигнала и положительные полуволны напряжения несущей находятся в фазе, т.е. складываются. В период времени ∆Т2 отрицательная полуволна напряжения сигнала и положительные полуволны напряжения несущей оказываются в противофазе, и на диод воздействует напряжение равное их разности. Следовательно, амплитуда тока в нагрузке зависит от соотношения фаз несущей и сигнала, а длительность импульсов в нагрузке соответствует длительности импульсов положительной полуволны несущей.
|
|
|
Несмотря на простоту однотактный ПЧ не нашёл применения в МСП из-за следующих недостатков:
- на его выходе возникает множество паразитных продуктов преобразования;
- входное и выходное сопротивления этого ПЧ изменяется в соответствии с изменением сопротивления диода. Это затрудняет согласование ПЧ с нагрузкой.
5.1.2 Принцип действия кольцевого ПЧ
Диоды в схеме кольцевого ПЧ (рисунок 5.2 а) соединены по кольцу. При положительной полуволне несущей диоды Д1 и Д4 открыты, а при отрицательной полуволне напряжения несущей открыты диоды Д2 и Д3.
а) б)
Рисунок 5.2 – Схема (а) и временные диаграммы (б) кольцевого ПЧ
В обоих случаях схема превращается в балансную, рассмотренную выше, поэтому такой ПЧ называют двойным балансным.
Несущая частота отсутствует в нагрузке по той же причине, что и на выходе балансного ПЧ. Если кольцевой ПЧ. изобразить в виде моста (рисунок 5.2б), то будет видно, что напряжение исходного сигнала включается в одну диагональ моста, а нагрузка подключена в другую диагональ. Отсюда следует, что если мост сбалансирован, т.е. сопротивление всех диодов одинаково, то в нагрузке будет отсутствовать ток исходного модулирующего сигнала. Таким образом, в кольцевом ПЧ балансируется не только несущая частота, но и исходный модулирующий сигнал.
При подаче на вход схемы напряжения исходного сигнала в зависимости от соотношения фаз напряжений сигнала и несущей в одной ветви схемы эти напряжения будут суммироваться, а в другой ветви - вычитаться. В результате токи в ветвях становятся неравными между собой. Суммарный магнитный поток не равен нулю, в результате чего в нагрузке возникают импульсы различной полярности.
Поскольку ток в нагрузке имеется при обеих полуволнах несущей частоты, то такой ПЧ создает меньшие потери мощности.
Кольцевые П.Ч. используются в аппаратуре в качестве групповых, т.к. вносят наименьшее затухание в тракт передачи и имеют минимальное количество паразитных продуктов преобразования на выходе.
Достоинства пассивных ПЧ: компактность, высокая надежность, экономичность. Недостатком пассивных ПЧ является сравнительно большое затухание, которое они вносят в тракт передачи.
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 1628; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!