Обратные связи. В каких случаях применяются ПОС и ООС
Обратную связь называют положительной (ПОС), если ее напряжение находится точно в фазе с напряжением сигнала, подводимым ко входу устройства, и складывается с последним, увеличивая таким образом напряжение сигнала на входе. Если же напряжение обратной связи находится точно в противофазе с входным, а следовательно, вычитается из него, уменьшая сигнал на входе, обратную связь называют отрицательной ООС. При сдвиге фаз между напряжением обратной связи и входным напряжением, отличающимся как от 0°, так и от 180°, обратную связь называют комплексной.Применение положительной обратной связи позволяет значительно повысить чувствительность детекторного каскада и благодаря этому уменьшить число каскадов УВЧ, УПЧ приемника или иногда отказаться от них. Коэффициент включения базы транзистора в контур должен быть 0 2 - 0 5; при этом можно получить значительное усиление от действия обратной связи. При применении транзистора с / т - 60 МГц детектор может работать даже в диапазоне KB, однако приемник с таким детектором работает обычно нестабильно и налаживание его сложно.
Амплитудный и частотный детектор и их качественные показатели
Детектирование модулированного радиосигнала заключается в выделении низкочастотного сигнала, который в неявной форме содержится в высокочастотном колебании. Различают амплитудное, частотное, и фазовое детектирование. Детектирование сопровождается трансформацией (преобразованием) частотного спектра: на входе высокочастотное колебание, на выходе - низкочастотное, соответствующее передаваемому сообщению. Следовательно, детектирование требует применения нелинейного элемента, в токе которого возникает низкочастотный сигнал, и фильтра низких частот, выделяющего его.Амплитудный детектор (АД) предназначен для получения на выходе сигнала, пропорционального огибающей. Пусть на входе детектора действует сигнал
|
|
|
Для обеспечения правильного режима работы АД строят (или снимают экспериментально) так называемую статическую детекторную характеристику (СДХ) - зависимость постоянного напряжения на выходе детектора от амплитуды высокочастотного сигнала на входе.
Частотный детектор - устройство, служащее для преобразования частотно-модулированных колебаний в колебания модулирующей частоты. Частотные детекторы предназначены для преобразования модулированного по частоте высокочастотного сигнала. Существуют также частотно-фазовые и частотно-временные детекторы, в которых изменение частоты преобразуется в первом случае в сдвиг фаз, а во втором - в последовательность импульсов, модулированных по времени. Частотно-временные детекторы применяются в микроэлектронике, так как резонансные цепи оказываются сравнительно громоздкими.
|
|
|
Второе условие самовозбуждения лампового генератора (Правило амплитуд)
Количество поступающей контур энергий определяется величиной ОС при увеличений ОС в след.возростанием плотность потока тормозящих электронов поступление энергий и амплитуда колебаний контура возростает.Если ОС ослабить, то поступающая в контур энергий амплитуды и мощность уменьшается. После некоторого предела уменьшения ОС поступающего в контур энергия окажется меньше энергий, в контуре сопротивление теряется и колебание пректащается. Наименьшая ОС при которой возможно устойчивое возбуждение колебание в генераторе называется критической ОС. Величина ОС характеризуется Коэф. ОС Кос=Umc|Umk Ккр= крит.коэф соответствует коэфиценту крит. ОС называется критический коэф ОС.Для самовозбуждения коэф ОС должен быть больше крит
Билет №11
Электромагнитная совместимость. Рекомендации «Регламента радиосвязи».
Электромагнитная совместимость (ЭМС) технических средств — способность технических средств одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на них непреднамеренных электромагнитных помех и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам.
|
|
|
Электромагнитная совместимость (ЭМС) является современным понятием, объединяющим такие известные электромагнитные явления, как радиопомехи, влияние на сеть, перенапряжения, колебания напряжения сети, электромагнитные влияния, паразитные связи, фон промышленной частоты 50 Гц, воздействия заземления и т.д. Существует несколько определений понятия «Электромагнитная совместимость». Так стандарт VDE 0870 (Общество немецких электротехников) определяет ЭМС как «способность электрического устройства удовлетворительно функционировать в его электромагнитном окружении, не влияя на это окружение, к которому принадлежат также и другие устройства, недопустимым образом».
Основными понятиями в теории электромагнитной совместимости являются понятия передатчиков и приемников электромагнитной энергии (электромагнитных помех) в их расширенном понимании. Так к передатчикам электромагнитной энергии относятся телевизионные и радиовещательные устройства, электрические цепи и системы. На объектах электроэнергетики передатчиками электромагнитных воздействий, которые могут оказывать влияние на автоматические и автоматизированные системы технологического управления электротехническими объектами являются:
|
|
|
· Переходные процессы в цепях высокого напряжения при коммутациях силовыми выключателями и разъединителями;
· Переходные процессы в цепях высокого напряжения при коротких замыканиях, срабатывании разрядников или ограничителей перенапряжений;
· Электрические и магнитные поля промышленной частоты, создаваемые силовым оборудованием станций и подстанций;
· Переходные процессы в заземляющих устройствах подстанций, обусловленные токами КЗ промышленной частоты и токами молний;
· Быстрые переходные процессы при коммутациях в индуктивных цепях низкого напряжения;
· Разряды статического электричества;
· Электромагнитные возмущения в цепях оперативного тока.
С учетом изложенного электрическое устройство считается совместимым, если оно в качестве передатчика является источником электромагнитных помех не выше допустимых, а в качестве приемника обладает допустимой чувствительностью к посторонним влияниям, т.е. достаточной помехоустойчивостью и иммунитетом.
Электромагнитные влияния могут проявляться в виде обратимых и необратимых нарушений. Так, в качестве обратимого нарушения можно назвать шум при телефонном разговоре. К необратимому нарушению относится сбой в работе системы релейной защиты, приведший к отключению нагрузки.
Регламент радиосвязи — основной документ Международного союза электросвязи, определяющий порядок использования любого радиоустройства, которое работает на территории любой из стран-членов Международного союза электросвязи.Основные задачи. Регламент радиосвязи является сводом правил эксплуатации устройств, излучающих электромагнитные волны в радиодиапазоне. Каждое из таких устройств является потенциальным источником помех для радиоприёма, поэтому существует необходимость точного определения параметров и порядка работы радиоприёмных и радиопередающих устройств для их одновременной работы в различных регионах. Регламент радиосвязи включает в себя классификацию радиоустройств по сфере их применения, порядок распределения участков радиодиапазона, отведённых для различных видов коммуникации (радиосвязь, радиовещание, телевидение,радионавигация, радиолокация и т. д.), а также нормы параметров устройств, излучающих или принимающих радиоволны, условия использования радиочастот отдельными радиослужбами в различных районах мира, правила закрепления рабочих частот за радиостанциями и т.п.
2,Что понимают под понятием «Чувствительность» РПрУ. В чем измеряют чувствительность? Чувствительность радиоприёмника способность Радиоприёмникапринимать слабые по интенсивности радиосигналы и количественный критерий этой способности. Последний во многих случаях определяется как минимальный уровень радиосигнала в приёмной антенне (эдс, наводимая сигналом в антенне и выражаемая обычно в мв или мкв, либо напряжённость поля вблизи антенны, выражаемая вмв/м), при котором содержащаяся в радиосигнале полезная информация ещё может быть воспроизведена с требуемым качеством (с достаточными громкостью звучания, контрастностью изображения и т.п.). В простейших радиоприёмниках чувствительность зависит главным образом от степени усиления сигналов в них: с увеличением коэффициента усиления нормальное воспроизведение информации достигается при более слабом радиосигнале (Ч. р. считается при этом более высокой). Однако в сложных радиоприёмных устройствах (например, связных) такой путь повышения Ч. р. теряет смысл, поскольку в них интенсивность полезных радиосигналов может оказаться сравнимой с интенсивностью действующих на антенну одновременно с этими сигналами внешних помех радиоприёму , искажающих принимаемую информацию. Предельная Ч. р. в этом случае называется чувствительностью, ограниченной помехами; она является параметром не только приёмника, но зависит и от внешних факторов.
Чувстви́тельность — способность объекта реагировать определённым образом на определённое малое воздействие, а также количественная характеристика этой способности[1].
Чувствительность приемника определяется коэффициентом его усиления КУС. Приемник должен обеспечивать усиление даже самых слабых входных сигналов до выходного уровня, необходимого для нормального функционирования устройства, однако, на входе приемника действуют помехи и шумы, которые также усиливаются в приемнике и могут ухудшать качество его функционирования. Кроме того, на выходе приемника появляются его усиленные внутренние шумы. Чем меньше внутренние шумы, тем лучше качество приемника, тем выше чувствительность приемника.
Реальная чувствительностьприемника равна э.д.с. (или номинальной мощности) сигнала в антенне, при которой напряжение (мощность) сигнала на выходе приемника превышает напряжение (мощность) помех в заданное число раз. Предельная чувствительность приемника равна э.д.с. или номинальной мощности РАПсигнала в антенне, при которой на выходе его линейной части (т. е. на входе детектора), мощность сигнала равна мощности внутреннего шума.
При задании чувствительности приемника в виде э.д.с., чувствительность приемника измеряется в микровольтах. Современные приемники мобильной связи обладают чувствительностью на уровне десятых долей микровольта. Способ задания чувствительности приемника в виде э.д.с. приводит к тому, что при различном входном сопротивлении приемника мы будем получать различное значение э.д.с.
3,Какие виды модуляции используются в РПдУ? В чем отличие АМ от ЧМ и ФМ?. Модуля́ция (лат. modulatio — размеренность, ритмичность) — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала (сообщения).
Передаваемая информация заложена в управляющем (модулирующем) сигнале, а роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. Модуляция, таким образом, представляет собой процесс «посадки» информационного колебания на заведомо известную несущую.
В результате модуляции спектр низкочастотного управляющего сигнала переносится в область высоких частот. Это позволяет при организации вещания настроить функционирование всех приёмо-передающих устройств на разных частотах с тем, чтобы они «не мешали» друг другу.
В качестве несущего могут быть использованы колебания различной формы (прямоугольные, треугольные и т. д.), однако чаще всего применяются гармонические колебания. В зависимости от того, какой из параметров несущего колебания изменяется, различают вид модуляции (амплитудная, частотная, фазовая, однополосная и т.д. ). Модуляция дискретным сигналом называется цифровой модуляцией или манипуляцией.
Билет № 12
1.Общие сведения о РПдУ. Назначение, принцип устройства иработа.
Радиопереда́тчик (радиопередающее устройство) — устройство для формирования радиочастотного сигнала, подлежащего излучению.
Функционально радиопередатчик состоит из следующих частей:
— задающий генератор (например, синтезатор с ФАПЧ или DDS);
— модулятор (например, аналоговый или DSP с применением векторной IQ модуляции);
— предварительного, предоконечного и оконечного усилителей;
— цепей согласования импедансов, фильтров, систем защит от аварийных режимов работы, измерения параметров и индикации.
Структурная схема
Современный радиопередатчик состоит из следующих конструктивных частей:
задающий генератор частоты (фиксированной или перестраиваемой) несущей волны;
модулирующее устройство, изменяющее параметры излучаемой волны (амплитуду, частоту, фазу или несколько параметров одновременно) в соответствии с сигналом, который требуется передать (часто задающий генератор и модулятор выполняют в одном блоке — возбудитель);
усилитель мощности, который увеличивает мощность сигнала возбудителя до требуемой за счёт внешнего источника энергии;
устройство согласования, обеспечивающее максимально эффективную передачу мощности усилителя в антенну;
антенна, обеспечивающая излучение сигнала.
Под радиопередающим устройством (РПдУ) понимают комплекс оборудования, предназначенный для формирования и излучения радиосигналов. Основными узлами РПдУ являются генератор несущей частоты и модулятор. В современных системах связи РПдУ содержит и другое оборудование, обеспечивающее совместную работу средств связи: источники питания, системы синхронизации, автоматического управления, контроля и сигнализации, защиты и т.д.
Первичный сигнал, подлежащий передаче, поступает на входную цепь. Входная цепь обеспечивает согласование этого сигнала с РПдУ, в конечном итоге, это определяется параметрами модулированного радиосигнала, передаваемого в линию.
Генератор несущей частоты формирует колебания несущей частоты, которые и являются переносчиками сообщения. В современных системах связи генератор несущей частоты выполняют в виде синтезатора частот. Синтезатор частот - устройство, предназначенное для формирования в заданном диапазоне частот высоко стабильных колебаний, определяемых стабильностью параметров задающего генератора.
Модулятор - узел, в котором на параметры несущего колебания накладывается передаваемое сообщение. При формировании в РпдУ радиосигналов с амплитудной или фазовой модуляцией синтезатор частоты вырабатывает колебания с постоянной частотой. При дополнительном воздействии модулирующим сигналом на частоту выходного колебания синтезатора частот можно получить радиосигналы с частотной модуляцией.
Рис. 7.9 Обобщенная структурная схема радиопередающего устройства
Усилитель мощности предназначен для увеличения уровня радиосигнала до величины, определяемой мощностью излучаемого сигнала в системе связи. Необходимое согласование РПдУ с антенной обеспечивает выходная цепь.
2.Избирательность. Виды избирательности.
Избирательность — Свойство радиоприемника, позволяющее отличать полезный радиосигнал от радиопомехи по определенным признакам.
Избирательность характеризует способность приемника выделять полезный сигнал из множества других сигналов, одновременно поступающих на его вход. При этом выделение сигнала осуществляется благодаря различию частот сигнала и помехи по частоте. Для радиовещательных приемников нормируются избирательности по соседнему и зеркальному каналам и относительно помехи, частота которой равна промежуточной. В диапазонах ДВ и СВ избирательность по соседнему каналу оценивается ухудшением чувствительности приемника на частоте, отличающейся от настройки приемника на ±9 кГц [До введения ГОСТ 5651 — 76 избирательность по соседнему каналу измерялась при расстройке ±10 кГц.]. Такая расстройка принята исходя из того, что в современной системе радиовещания в диапазонах ДВ и СВ несущие частоты соседних радиовещательных станций разнесены между собой на 9 кГц.
Избирательность по соседнему каналу определяется в основном трактом промежуточной частоты и в пределах диапазона изменяется незначительно.
Избирательность по зеркальному каналу определяет ослабление радиоприемником мешающего сигнала, отстоящего от принимаемого на удвоенное значение промежуточной частоты. Селективные (избирательные) свойства радиоприемника по зеркальному каналу определяются резонансными свойствами избирательных цепей до преобразователя частоты (входных цепей, УВЧ).
Избирательность по промежуточной частоте определяет ослабление приемником мешающего сигнала, частота которого равна промежуточной частоте приемника. Величины промежуточных частот приемников определены ГОСТ 5651 — 76
3.Импульсная модуляция. Виды, область применения и характеристика.
ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
-изменение параметров импульсных сигналов во времени или в пространстве. Обычно И. м. представляет собой разновидностьмодулированных колебаний, где в качестве "переносчика" информации используется последовательность импульсов. Вид И. м. определяется законом изменения параметров (амплитуды, длительности, фазы, частоты следования) импульсных сигналов. В соответствии с этим различают 4 осн. вида И. м.: амплитудно-импульсную, широтно-импульсную, фазово-импульсную и частотно-импульсную модуляции. <И. м. используют в технике связи, где в ряде случаев она позволяет реализовать большую помехоустойчивостьпо сравнению с той, к-рая может быть получена, когда переносчиком информации служат гармонич. сигналы. И. м. нашла применение в системах и устройствах вычислит. и информационно-измерит. техники с цифровым (дискретным) представлением аналоговых сигналов, в частности в аналогово-цифровых преобразователях, цифровых фильтрах и др. устройствах.
В радиолокации И. м. позволяет не только сформировать мощные кратковрем. излучения для обнаружения и определения параметров движения целей, но и получить конкретные оценки их размеров, конфигурации, скорости вращения вокруг центра тяжести. И. м. используют также для идентификации физических параметров (темп-ры, плотности, степени ионизации и т. д.) разл. объектов и сред.
Амплитудно-импульсная модуляция ( АИМ) - вид импульсной модуляции ( см.), при которой от воздействия передаваемых сигналов изменяется величина ( амплитуда) импульсов. [1] по сравнению с другими видами импульсной модуляций обладает меньшей помехозащищенностью. [3
Частотно-импульсная модуляция (англ. Pulse-Frequency Modulation, PFM) - вид импульсной модуляции, при которой необходимое значение выходного параметра добивается путём изменения частоты поступления импульсов (фиксированной амплитуды и длительности) на входе ключевого элемента.
Фазово-импульсная модуляция ( ФИМ) - вид импульсной модуляции ( см.), при которой амплитуда импульсов высокочастотных колебаний и их длительность остаются неизменными, а передаваемый сигнал изменяет положение ( фазу) импульсов. Обладает наивысшей помехозащищенностью по сравнению с другими вида-ми модуляции, поскольку носителем информации здесь является не какой-либо параметр импульса, а сам факт его появления в определенный момент времени. Наложение помех может изменить амплитуду и ширину импульса, но полное уничтожение импульса или же появление помехи с идентичными импульсу параметрами маловероятно.
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ, англ. pulse-width modulation (PWM)) — управление средним значением напряжения на нагрузке путём изменения скважности импульсов, управляющих ключом.
Билет №13
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 712; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!