Расчет аналоговых и дискретных устройств связи - Курсовая работа

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Курсовая работа по дисциплине «Теория электрических цепей» на тему: «Расчет аналоговых и дискретных устройств связи»В данной курсовой работе, нам необходимо разработать генератор сетки частот, то есть генератор, вырабатывающий несколько гармонических колебаний. Подобное устройство состоит из автогенератора, вырабатывающего колебание заданной частоты и нелинейного преобразователя, формирующего из него импульсы тока, состоящие из суммы гармоник исходного колебания. Согласование функциональных элементов по входным и выходным сопротивлениям, а также обеспечение заданных уровней напряжения на их входах и выходах обеспечиваются масштабирующими усилителями также входящими в состав проектируемого устройства. В процессе выполнения работы необходимо спроектировать дискретный фильтр, выделяющий одну из гармоник, полученных на выходе нелинейного преобразователя. Аналоговая часть схемы содержит автогенератор, вырабатывающий исходное (задающее) колебание; нелинейный преобразователь, искажающий форму сигнала, масштабирующий усилитель для согласования автогенератора и нелинейного преобразователя по уровню сигнала, а также блок питания.Рассчитаем RC-генератор, выполненный по схеме, рисунок 2.1 на биполярном транзисторе КТ312В На семействе выходных характеристик используемого транзистора 2Т658В (рисунок 2.3) проводим нагрузочную прямую через точки с координатами: (0, Uпит) и (Uпит/RK, 0), т.е. По точкам пересечения нагрузочной прямой с выходными характеристиками строим промежуточную характеристику ik=F(іб) рисунок (рисунок приведен в приложении №1). Используя полученную зависимость (рисунок 2.4) и входную характеристику іб=F(UБЭ) (рисунок 2.2), определяют требуемую зависимость: IK=F(UБЭ) рисунок 2.5(рисунок 2.5 приведен в приложении №1). Тогда по входной ВАХ транзистора определяют в рабочей точке: , Коэффициент усиления транзистора по току: Входные, выходные, а так же проходную характеристики можно увидеть в Приложении №1.1Чтобы получить гармоники колебания, вырабатываемого RC-генератором, это колебание следует подать на нелинейный преобразователь. Таким образом, каскадно с генератором включается нелинейный преобразователь. При анализе во временной области графически строится зависимость тока ІВЫХ(t) напряжения UВЫХ(t) на выходе нелинейной цепи от напряжения UBX(t) на входе, используя проходную ВАХ нелинейного элемента. Для этого выполняется аппроксимация характеристики нелинейного элемента, определяются амплитуды спектральных составляющих тока и напряжения, строится спектр амплитуд напряжения |UВЫХ| = F2(f). Методика анализа схем с нелинейными элементами включает в себя аппроксимацию ВАХ нелинейного элемента и расчет спектрального состава выходного тока и напряжения.При подключении нелинейного преобразователя к автогенератору необходимо обеспечить развязку этих устройств. Это означает, что входное сопротивление нелинейного преобразователя должно быть намного больше выходного сопротивления генератора. Такому условию удовлетворяют схемы преобразователей па полевых транзисторах (входное сопротивление, таких схем порядка 106?109 Ом).Определим спектр дискретного сигнала по формуле прямого ДПФ: Результаты запишем в таблицу: Таблица - Отсчеты спектра входного сигнала k U1(k?1) ?1(k?1) Для выделения колебания заданной частоты рассчитаем дискретный полосовой фильтр, центр эффективного пропускания которого совпадает с этой частотой. транзистор преобразователь усилитель фильтр Передаточная функция БИХ-фильтра может быть получена путем билинейного преобразования передаточной функции аналогового полосового фильтра. Учитывая, что одной паре комплексно-сопряженных полюсов передаточной функции НЧ-прототипа соответствует две пары комплексно-сопряженных полюсов передаточной функции полосового фильтра, рассчитаем полюса передаточной функции. Тогда передаточная функция искомого ПФ запишется: Для того, чтобы перейти к передаточной функции БИХ-фильтра, выполним замену в выражении: , Передаточная функция БИХ-фильтра может быть записана в виде произведения постоянного сомножителя и двух сомножителей второго порядка: , где - постоянный умножитель на входе, , - вспомогательная переменнаяВ ходе выполнения курсовой работы, я научился проводить расчеты аналоговых и дискретных устройств аппаратуры связи. Для согласования выходного напряжения автогенератора с входным напряжением нелинейного преобразователя был произведен расчет развязывающего устройства, которое обеспечило необходимое ослабление амплитуды напряжения входного сигнала.

Содержание

Введение

1. Расчет автогенератора

2. Расчет спектра сигнала на выходе нелинейного преобразователя

3. Расчет развязывающего устройства

4. Расчет дискретного сигнала на входе дискретного фильтра

Заключение

Список литературы