Методы измерений параметров и характеристик нелинейных элементов. Принципы интегральной схемотехники. Принципы построения фазонечувствительных активных фильтров. Расчет канала преобразования и обработки квадратурного сигнала и инвертирующего сумматора.
При низкой оригинальности работы "Проектирование синхронного фазонечувствительного режекторно-полосового активного фильтра", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Трудно не согласиться, что микроэлектроника делает нашу жизнь комфортной. Микросхемотехника и интегральные микросхемы (ИС) являются основной элементной базой при проектировании современной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), что определяет необходимость разработки инженерных методов проектирования и расчета микроэлектронных устройств (МЭУ) и систематизации накопленного в этой области опыта. Была создана могучая промышленная база, опираясь на которую широко развернулись научно-исследовательские и инженерные работы в области проектирования устройств. Принципиально новые пути решения указанных проблем обеспечивает микроэлектроника как исторически обусловленный этап развития электроники одно из ее основных направлений. В результате микроэлектроника приводит не только к изменению элементной базы, выражающемся в том, что на смену дискретным элементам (резисторам, конденсаторам, транзисторам) приходят новые интегральные детали - интегральные схемы.С помощью соответствующих методов можно получить схемы, реализующие различные функции, только на основе транзисторов, причем доступность большого числа АЭ (принцип избыточности) позволяет существенно усложнить схемы и реализовать технические решения, неэкономичные для дискретных аналогов (например, организовать защиту от перегрузок, шумоподавление и т. д.), а также улучшить их количественные и качественные характеристики. 2.1, а) заключается в том, что на управляющие входы двух фазочувствительных СД 1,2 выполненных, например, по схеме (рис.2.1), от генератора 3 импульсов подаются сигналы одной и той же частоты, но сдвинутые по фазе один относительно другого на 90° (т.е. на четверть периода).ЕТОГДА на ВЫХОДЕУФНЧ одного СД сигнала. Подвергая затем эти сигналы операции квадрирования с помощью квадратических преобразователей 4, 5, суммированию в устройстве 6 и извлечению квадратного корня в преобразователе 7, получаем на выходе такого устройства напряжение: СД1 ?? СД2 будет получено напряжение ?? = ???? ????????, а на выходе другого: ?? = Первая система синхронной фазонечувствительной селекции второй гармонической составляющей модулирующего сигнала образована первым и вторым сумматорами 1 и 2, первым и вторым ПФ 3 и 4, а также двумя каналами преобразования и обработки квадратурных сигналов, в состав одного из которых входят первый и третий синхронные коммутаторы 5 и 6 и первый ФНЧ 7, а в состав второго - второй и четвертый синхронные коммутаторы 8 и 9 и второй ФНЧ 10. Синхронные коммутаторы 5, 6, 8 и 9 представляют собой последовательно-параллельные ключи, управляемые парафазными сигналами, получаемыми с помощью первого и второго делителей 11 и 12 частоты на два, а также автоколебательного генератора 13 импульсов, которые входят в состав второй системы формирования квадратурных импульсных и модулирующих синусоидальных сигналов.На основе ОУ получили широкое распространение АФ со сложной ООС, характеристики которых мало зависят от точности подбора номиналов их элементов, что позволяет реализовать высокую добротность. При расчете оптимальных номиналов схемы, удобно сперва выразить резонансную частоту из коэффициента при P2 в выражении (4.6), который должен быть равен 1: 2 1R2 3 2 2 2 1R2 3 2 0 R ?R 0 R ?R Для расчета номиналов элементов, обеспечивающих полосу пропускания фильтра, необходимо воспользоваться коэффициентом, стоящим при P в знаменателе выражения (4.6) и равным Q-1: 1 ? 2?R R C ? 1 ? 0,1. Коэффициент усиления на резонансной частоте определяется выражением, стоящим при P в знаменателе выражения (4.6), домноженным на величину добротности фильтра и согласно требованиям к ФБ равен 1: ?K0 ? 2? f0 R2 ?R CQ ? 2R ?1. (4.9) где n - номер гармоники и входного синусоидального напряжения с амплитудой Um, частотой f=mfy и фазовым сдвигом ?m по отношению к управляющему напряжению, выходное напряжение СД приобретает видДля реализации заданных характеристик формируемых сигналов обоснована схема полосового фильтра на выходе устройства, дифференциального усилителя на ОУ и других функциональных блоков. Выполнен расчет схем фильтров нижних частот, полосового фильтра, синхронного фазочувствительного фильтра демодулятора, апериодического генератора прямоугольных импульсов, аналоговых коммутаторов и инвертирующего сумматора.
Вывод
В курсовом проекте в соответствии с техническим заданием разработан синхронный фазонечувствительный режекторно-полосовой активный фильтр.
Для реализации заданных характеристик формируемых сигналов обоснована схема полосового фильтра на выходе устройства, дифференциального усилителя на ОУ и других функциональных блоков.
Выполнен расчет схем фильтров нижних частот, полосового фильтра, синхронного фазочувствительного фильтра демодулятора, апериодического генератора прямоугольных импульсов, аналоговых коммутаторов и инвертирующего сумматора. Рассмотрены особенности практической реализации отдельных блоков спроектированного устройства в микроэлектронном исполнении.
Все расчеты выполнены с помощью специализированного пакета компьютерной математики MATLAB 13. Графический материал подготовлен с помощью программы для быстрого черчения электрических и структурных схем SPLAN 7.0.
2. Свирид В.Л. Микросхемотехника аналоговых электронных устройств:учеб. пособие для радиотехн. спец. вузов. - Мн.: Дизайн ПРО, 1998. - 256 с.
3. Свирид В.Л. Микроэлектронные и преобразовательные устройства: учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1: Микроэлектронные устройства. - Минск: БГУИР, 2005.- 134 с.
4. Свирид В.Л. Микроэлектронные и преобразовательные устройства: учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 2: Преобразовательные устройства. - Минск: БГУИР, 2007.- 136 с.
5. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - 2-е изд., перераб. И доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1998. - 304 с.
