Прохождение информационного сигнала и шума через резонансный усилитель
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Введение
Усиление представляет собой процесс преобразования энергии некоторого источника сигнала, в результате которого мощность этого сигнала увеличивается за счет мощности источника питания. Устройства, которые осуществляют усиление сигнала, называются усилители. Усиливать они могут благодаря активным элементам, обладающим усилительными свойствами: электровакуумным приборам, транзисторам, параметрическим диодам, интегральным микросхемам CITATION ВИБ04 \l 1049 [1]. В науке, технике, быту полезные сигналы на выходах датчиков неэлектрических величин, датчиков контроля имеют очень маленькую величину, порядка нановольт, микровольт, милливольт. Для того, чтобы регистрировать эти сигналы, производить с ними какие-то операции необходимо их усилить до нужного уровня. Для этого применяют электронные усилители, которые усиливают напряжение, ток или мощность слабых сигналов. Причем усиливать они должны без искажений формы сигнала, увеличивая только его уровень. Первые усилители делались на электронных лампах, в средине прошлого века начали широко применяться транзисторы, затем появились интегральные микросхемы (ИМС) CITATION ВИБ04 \l 1049 [1]. Усилители классифицируют по ряду признаков: по типу усилительных элементов (ламповые, транзисторные, на ИМС); по роду усиливаемой величины (усилители напряжения, тока и мощности); по числу каскадов (одно-, двух- и многокаскадные). В качестве одного из важных признаков для классификации усилителей используется диапазон рабочих частот усилителя. По этому признаку различают следующие типы усилителей CITATION ВИБ04 \l 1049 [1]. Усилители низкой частоты (УНЧ), которые служат для усиления сигналов в диапазоне низких частот (от десятков герц до десятков килогерц). Усилители постоянного тока (УПТ) предназначены для усиления медленно меняющихся напряжений, токов и мощностей в диапазоне частот от нуля до единиц герц. Импульсные, их еще называют широкополосные усилители или видеоусилители могут усиливать сигналы в диапазоне от единиц герц до нескольких десятков мегагерц и используются в устройствах импульсной связи, радиолокации и телевидения. Избирательные усилители, усиливающие сигналы в некоторой полосе частот на какой-то достаточно высокой частоте, усилители высокой частоты (УВЧ). Избирательными или селективными называются усилители, имеющие узкую полосу пропускания и усиливающие сигналы только в пределах этой полосы частот. За пределами полосы пропускания усиление значительно меньше, либо вообще отсутствует. Избирательные усилители применяются для усиления сигналов, как на очень высоких, так и на достаточно низких частотах. Они используются в селективных вольтметрах, анализаторах спектра, синтезаторах частоты, измерителях нелинейных искажений и многих других радиоизмерительных приборах. Кроме того, такие усилители являются одними из важнейших каскадов радиопередающих и радиоприемных устройств. По принципу действия избирательные усилители делятся на резонансные и усилители с частотно-зависимой обратной связью CITATION ВИБ04 \l 1049 [1]. В резонансных усилителях узкая полоса пропускания обеспечивается использованием в качестве нагрузки выходной цепи транзистора параллельного или последовательного LС-контура, обладающего частотно-избирательными свойствами. Широкое применение резонансных усилителей порождает интерес к тому, как влияют параметры резонансного усилителя на характеристики усиливаемого информационного сигнала. Но в реальных радиотехнических системах вместе с сигналом всегда присутствует шум. Поэтому целью настоящей курсовой работы является изучение прохождения через резонансный усилитель суммы информационного сигнала и белого шума. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1. Определить характеристики входного информационного сигнала и шума. 2. Определить параметры резонансного усилителя. 3. Определить характеристики выходного сигнала. 4. Оценить влияние параметров резонансного усилителя на процесс усиления информационного сигнала и шума. Актуальность данной работы определяется необходимостью получения знаний о влиянии параметров резонансного усилителя на характеристики информационного сигнала и белового шума, а также возможностью применения этих знаний на практике.
Графики АЧХ и ФЧХ параллельного резонансного контура
В среде MATLAB, см. приложение, произведены расчеты и построены графики амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и фазо-частотной характеристики (ФЧХ) параллельного контура в зависимости от частоты . При этом использовалось соотношение . График АЧХ ...
Открыть главуСпектральная плотность мощности случайного процесса на выходе усилителя
Спектральная плотность мощности процесса на выходе резонансного усилителя (РУ) может быть рассчитана по формуле CITATION Бул13 \l 1049 [4]: (14) где или - спектральная плотность мощности входного шума, - коэффициент передачи резонансного усилителя. ...
Открыть главуОтношение сигнал/шум на выходе усилителя
Мощность выходного сигнала резонансного усилителя рассчитана в разделе 8.1, выражение (13а). Она равна: В2. Мощность шума на выходе резонансного усилителя равна дисперсии процесса, выражение (18а), и равна, см. раздел 10. Определена мощность шума на ...
Заключение
При выполнении курсовой работы проведены необходимые работы и получены следующие результаты: 1. Расчетным путем получены характеристики входного заданного информационного сигнала и шума. 2. Определены параметры заданного резонансного усилителя. 3. Определены характеристики информационного сигнала и шума на выходе резонансного усилителя. 4. Получены оценки влияния параметров резонансного усилителя на процесс усиления информационного сигнала и шума. Цель, поставленная в курсовой работе, достигнута – изучен процесс прохождения информационного сигнала и белого шума через резонансный усилитель. В результате выполнения работы получены знания о влиянии параметров резонансного усилителя на характеристики информационного сигнала и белового шума. Эти знания необходимы специалисту в области радиотехники и могут быть использованы в дальнейшей практической деятельности.
Список литературы
BIBLIOGRAPHY 1. Бойко В.И., Гуржий А.Н., Жуйков В.Я., Зорин А.А., Спивак В.М. Схемотехника электронных систем. Аналоговые и импульсные устройства, Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2004, с. 496. [ 2. С. И. Баскаков, Радиотехнические цепи и сигналы, Москва: Высшая школа, 2000, с. 462. [ 3. О. А. Стеценко, Радиотехнические цепи и сигналы, Москва: Высшая школа, 2007, p. 432. 4. Булгаков О.М., Удалов В.П. Радиотехнические цепи и сигналы. Методические рекомендации., Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2013, с. 64. [ 5. А. Н. Денисенко, Сигналы. Теоретическая радиотехника. Справочное пособие., Москва: Горячая линия - Телеком, 2005, с. 704.
