Жиілікті түрлендіру

Жоспар
Кіріспе

1 Жиілікті түрлендіру
2 Жиілік түрлендіргішіне қойылатын талаптар
3. Белсенді жиілік түрлендіргіші
Бақылау сұрақтары

Көпарналы құрылғыларда сигналдардың жиіліктік бөлінуінде мәліметті жеңілдетуге арналған сигналдардың тек бір жақты тасушы ьоқсыз жиілік жолағы үшін негізінен амплитудалық модуляция қолданылады. Бұл жағдайда өзгертілген шығыс спектрдің трансформациясы ақылы өтеді. Спектр жиілігін трансформациялау құрылғысы жиілікті өзгерткіштен, тасушы тоқ генераторынан және өзгергеннен кейінгі бір жақты жолақты бөліп шығару үшін орнатылған электрлік сүзгіштен тұрады.
Жиілікті өзгеоткіштер қасиетіне қарай бөлінеді. Қызмет көрсету бағытына байланысты олар жекелік және топтық болып бөлінеді.
Жекелік деп – шығыс сигналын сызықты немесе аралықты жиілік жолағын таратуда немесе керісінше қабылдауда орындалатын жиілік жолағын өзгертетін түрлендіргішті айтамыз.
Топтық деп – жиілік шкаласы бойынша төмен немесе жоғары, бірнеше жоғары жиілікте жеке жолақтан құрастырылған жоғарғы жиілікті (аралықты) жиілік жолағының орнын ауыстыру үшін арналған түрлендіргішті айтамыз.
Түрлендіргіш ішіндегі қолданылатын сызықты емес элементтердің мінездеріне сәйкес олар белсенді емес (пассивті) және белсенді (активті) болып бөлінеді.
Белсенді емес (пассивті) деп – сызықты емес пассивті элементтерді, мысалы: шалаөткізгішті диодтар қолданылатын түрлендіргіштерді айтамыз.
Белсенді (активті) деп – мұнда активті төртполюсты, негізінен транзисторлар қолданылатын түрлендіргіштерді айтамыз.
Сызықты емес элементтерді байланыстыру сұлбасы және саны бойынша төртполюсты сызықты емес элементтердің құрамына кіретін түрлендіргіштер былай бөлінеді:
бір тактылы;
екі такталы немесе балансты, сонымен қатар олар өздері тібектей балансты, параллел – балансты, және параллел – балансты көпірлі болып бөлінеді.
Сызықты және квазосызықты төртполюсниктерді (әлсіз сызықты төртполюсниктер) бағалаған кезде амплитудалық және жиілікті өшу сипаттамалары қолданылады. Түрлендіргіштерге осындай жиіліктерді енгізгеннен кейін, олардың мағнасын ашу керектігі туады.
Түрлендіргіштің жұмыстық өшулігі оның түрлендіріліп жатқан сигналдың қуатының азаюымен түсіндіріледі және мына формула бойынша анықталады:

(6.1)
Мұндағы — ішкі кедергіге тең және тасушы жиіліктің көмегімен түрлендіріп, жүктемені беріп қоятын “n” жиілік сигналының ЭҚК көз қуаты. ; — түрлендіргіштің шығысы жүктемесінде бөлінетін, жандық (боковой) жиіліктің қуаты.
Түрлендіргіштің амплитудалық сипаттамалары деп түрлендіргіш жұмыс өшулігінің оның кірісіндегі деңгейге қатыстығын айтады (зависимость).

6.2 Жиілік түрлендіргішіне қойылатын талаптар

Түрлендіргішке орнатылған жұмыс режимдерімен немесе түрлендіргіштің құрамына кіретін сызықты емес төртполюстің сұлбасымен байланысты жиілікті түрлендіргіштерге бірнеше спецификалық талаптар қойылады. Негізі талаптарды құрастырайық.
1. Түрлендіргіштің шығысында, түрлендірілген тербелістер мен тасушы жиіліктің қатысымен дәлелденген суммарлы және әртүрлі (комбинационды) екінші тәртіпті тербелістер (боковые полосы) болуы тиіс.
2. Берілген комбинациялық тербелістер негізгі өнім түрлендіргіші ретінде қаралады. Түрлендіргіш шығысындағы зиянды продуктілер саны (көлемі) мүмкіндігінше аз болу керек, ал олардың амплитудалары пайдалы қолданылатын тербелістердің амплитудаларынан едәуір аз болу керек.
3. Тасушы токтың тербеліс амплитудаларының өзгеруінен немесе сызықтық элементтердің вольтамперлік сипаттамаларындағы пайдалы жұмыс нүктесінің жылжыжуынан пайдалы қолданылатын продукт түрлендіргіштерінің амплитудалары өзгермеуі керек.
4. Бастапқы тербелістердің өзара шартты әрекеттерінде түрлендіргіш шығысында мүмкіншілігінше зиянды продуктлер жоқ болуы керек.
5. Түрлендіргіш сұлбасы керек кезінде тасымалдаушы жиілік тербелісін басуды қамтамассыз ету керек.

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Зертханалық жұмыс № 1 Жиілікті түрлендіру
Көпарналы құрылғыларда сигналдардың жиіліктік бөлінуінде мәліметті жеңілдетуге арналған сигналдардың тек бір жақты тасушы ьоқсыз жиілік жолағы үшін негізінен амплитудалық модуляция қолданылады. Бұл жағдайда өзгертілген шығыс спектрдің трансформациясы ақылы өтеді. Спектр жиілігін трансформациялау құрылғысы жиілікті өзгерткіштен, тасушы тоқ генераторынан және өзгергеннен кейінгі бір жақты жолақты бөліп шығару үшін орнатылған электрлік сүзгіштен тұрады.
Жиілікті өзгеоткіштер қасиетіне қарай бөлінеді. Қызмет көрсету бағытына байланысты олар жекелік және топтық болып бөлінеді.
Жекелік деп - шығыс сигналын сызықты немесе аралықты жиілік жолағын таратуда немесе керісінше қабылдауда орындалатын жиілік жолағын өзгертетін түрлендіргішті айтамыз.
Топтық деп - жиілік шкаласы бойынша төмен немесе жоғары, бірнеше жоғары жиілікте жеке жолақтан құрастырылған жоғарғы жиілікті (аралықты) жиілік жолағының орнын ауыстыру үшін арналған түрлендіргішті айтамыз.
Түрлендіргіш ішіндегі қолданылатын сызықты емес элементтердің мінездеріне сәйкес олар белсенді емес (пассивті) және белсенді (активті) болып бөлінеді.
Белсенді емес (пассивті) деп - сызықты емес пассивті элементтерді, мысалы: шалаөткізгішті диодтар қолданылатын түрлендіргіштерді айтамыз.
Белсенді (активті) деп - мұнда активті төртполюсты, негізінен транзисторлар қолданылатын түрлендіргіштерді айтамыз.
Сызықты емес элементтерді байланыстыру сұлбасы және саны бойынша төртполюсты сызықты емес элементтердің құрамына кіретін түрлендіргіштер былай бөлінеді:
бір тактылы;
екі такталы немесе балансты, сонымен қатар олар өздері тібектей балансты, параллел - балансты, және параллел - балансты көпірлі болып бөлінеді.
Сызықты және квазосызықты төртполюсниктерді (әлсіз сызықты төртполюсниктер) бағалаған кезде амплитудалық және жиілікті өшу сипаттамалары қолданылады. Түрлендіргіштерге осындай жиіліктерді енгізгеннен кейін, олардың мағнасын ашу керектігі туады.
Түрлендіргіштің жұмыстық өшулігі оның түрлендіріліп жатқан сигналдың қуатының азаюымен түсіндіріледі және мына формула бойынша анықталады:

(6.1)
Мұндағы -- ішкі кедергіге тең және тасушы жиіліктің көмегімен түрлендіріп, жүктемені беріп қоятын "n" жиілік сигналының ЭҚК көз қуаты. ; -- түрлендіргіштің шығысы жүктемесінде бөлінетін, жандық (боковой) жиіліктің қуаты.
Түрлендіргіштің амплитудалық сипаттамалары деп түрлендіргіш жұмыс өшулігінің оның кірісіндегі деңгейге қатыстығын айтады (зависимость).

6.2 Жиілік түрлендіргішіне қойылатын талаптар

Түрлендіргішке орнатылған жұмыс режимдерімен немесе түрлендіргіштің құрамына кіретін сызықты емес төртполюстің сұлбасымен байланысты жиілікті түрлендіргіштерге бірнеше спецификалық талаптар қойылады. Негізі талаптарды құрастырайық.
1. Түрлендіргіштің шығысында, түрлендірілген тербелістер мен тасушы жиіліктің қатысымен дәлелденген суммарлы және әртүрлі (комбинационды) екінші тәртіпті тербелістер (боковые полосы) болуы тиіс.
2. Берілген комбинациялық тербелістер негізгі өнім түрлендіргіші ретінде қаралады. Түрлендіргіш шығысындағы зиянды продуктілер саны (көлемі) мүмкіндігінше аз болу керек, ал олардың амплитудалары пайдалы қолданылатын тербелістердің амплитудаларынан едәуір аз болу керек.
3. Тасушы токтың тербеліс амплитудаларының өзгеруінен немесе сызықтық элементтердің вольтамперлік сипаттамаларындағы пайдалы жұмыс нүктесінің жылжыжуынан пайдалы қолданылатын продукт түрлендіргіштерінің амплитудалары өзгермеуі керек.
4. Бастапқы тербелістердің өзара шартты әрекеттерінде түрлендіргіш шығысында мүмкіншілігінше зиянды продуктлер жоқ болуы керек.
5. Түрлендіргіш сұлбасы керек кезінде тасымалдаушы жиілік тербелісін басуды қамтамассыз ету керек.
Әрбір түрленетін тербеліс кернеулерінің амплитудасынан (кіші модуляция тереңдігі), тасушы жиілік тербеліс кернеуінің амплитудаларын жоғарлату, түрлендіргіш жұмысының анықтауыш режимі болып табылады. Неғұрлым модуляция тереңдігі аз болған сайын, соғұрлым зиянды түрлендіргіш продуктлерінің қуаты аз болады. Бұл топтық түрлендіргіштерде өте қажетті, сонымен қатар, арналарда шартты бқгеуілдердің пайда болуына әкеліп соғады.
Толық анализ кезкелген түрлендіргіш шығысындағы энергетикалық спектрді жоғары дәлдікпен анықтауда күрделі сызықсыз теңдеулерге әкеліп соғады, бұл теңдеулерді шешу қиынға соғады. Сондықтан анализдеу үрдісінде азырақ немесе көбірек анықталған өтекізулер (допущений); олардың біраз бөлігі қажетілік туғызбайды. Бұл өткізулер бір уақытта тек қана түрленулер үрдісінің бейнесін зерттеп қоймай, сонымен бірге, соңғы нәтижесін оқиды. Бұл анализді инженерлердің қолдануына болады.

6.3. Белсенді жиілік түрлендіргіші
Көп арналы аппаратураларда сигналдарды жиілік бойынша бөлуге белсенді жиілік түрлендіргіштері қолданылады. Бұл түрлендіргіштер қарапайым, жұмысқа сенімді және электроқоректену көзін қажет етпейді. Олардың кемшіліктеріне өшеуін реттемейтін, сонымен қоса, тасушы токтың тербеліс қуат көзінің қажетілігін қамтамассыз етуін жатқызуға болады.
Белсенді жиілік түрлендіргіштің кіріс сұлбаларына сызықсыз элементтер ретінде жартылай өткізгіш диодтары қолданылады (көбінесе германилі немесе кремнилі).
Диодтың негізгі сипаттамасы оның волтамперлік сипаттамасы болып табылады. Ол 4.1. суретте көрсетілген. Бұл суретте жұмыс кернеуінің диапазоонындағы R Д = ui лездік кернеуіне диод кедергісінің тәуелді сипаттамасы көрсетілген.
Диодтың сапасы (оның түзету қасиеті) түзету коэффициентімен сипатталады. Ол екі бірдей абсолюттік және кері кернеу белгісімен анықталады: m = RзапRпр (Rзап және Rпр - кедергілердің мәні uu'' және u' =-=-u)
Диодтың сипаттамалық кедергісі ретінде де қолданылады .

Сигнал-учаскесінің түрленуі диодтың волтамперлік сипаттамасының қолданылы, сонымен қатар, ток тасушы жиілігінің арақатынасы және жиілік түрлендіргішінің келесі жұмыс режимдерін қарастырамыз: параборалық режим, сынық сипатамалық режим және сызықты-сынық сипатамалық режимі. Әрбір көрсетілген режимдерді белсенді жиілік түрлендіргіштердің жұмысына анализ жүргізейік. Бұның ең оңай тәсілі, мысал ретінде қарапайым біртактілі сұлбаны пайдаланып, содан кейін қорытындыны күрделірек сұлбаларда қарастыру.

Модельдеуші сигнал гармоникалық тербелсітер сумммасы түрінде көрсетілген. 5.2. суретте біртактілі жиілік түрлендіргіші және трафктер, параборалық режимде жұмыс істеу шарттары айқындалған. Бұл жағдайда тек волтамперлық сиапттаманың параборалық учаскесі пайдаланылады. Сонда (6.2)

Мұндағы а0 ,а1, а2 - сызықсыз тізбектегі аппроксимациялық коэффициенттері,

(6.3)
әсер етуші кернеу, тасушы жиілік кернеуінен 0 және түрленетін тербеліс кернеуінен тұрады. Ауытқу кернеуінің ұзындығын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.