Схемотехнические решения. Характеристики. Применение.

Цифровой фильтр — в электронике любой фильтр, обрабатывающий цифровой сигнал с целью выделения и/или подавления определённых частот этого сигнала.

Линейный стационарный цифровой фильтр характеризуется передаточной функцией. Передаточная функция может описать, как фильтр будет реагировать на входной сигнал. Таким образом, проектирование фильтра состоит из постановки задачи (например, фильтр восьмого порядка, фильтр низких частот с конкретной частотой среза), а затем производится расчет передаточной функции, которая определяет характеристики фильтра.

Передаточная функция фильтра имеет вид:

где порядок фильтра - большее N или M. В данном случае это формула БИХ-фильтра. Если знаменатель равен единице-то получаем формулу КИХ-фильтра (без обратной связи).

Преимуществами цифровых фильтров перед аналоговыми являются:

§ Высокая точность (точность аналоговых фильтров ограничена допусками на элементы).

§ В отличие от аналогового фильтра передаточная функция не зависит от дрейфа характеристик элементов.

§ Гибкость настройки, лёгкость изменения.

Билет № 13

Прохождение колебаний через линейные РЭУ.

А хз что тут написать

Схемотехническая реализация операционных усилителей.

Характеристики. Параметры.

Билет № 14

Методы анализа влияния разброса параметров и шумов в НРЭУ.

Анализ переходных процессов в ЛРЭУ операторным методом.

С помощью основных свойств оператора Лапласа можно получить основные законы теории цепей в операторной форме.

Последовательный RLC-контур:

 

 

;

, где

– это сума напряжений в контуре.

; = ; ;

1-й закон Кирхгофа в изображениях:

2-й закон Кирхгофа:

Ищутся нужные функции цепи в операторном виде

 

Переход от изображений к оригіналам

Пути:

1.С помощью таблиц перехода.

2.Использование соотношений, вытекающих из теоремы розложений.

Для случая вещественных и различных корней нужно найти оригинал по соотношению Рида:

,где

-полином;

-производная полинома; ;

корни характеристического уравнения знаменателя;

;

;

;

= ; = ;

;

Преимущества операционного метода

1.Простота.

2.Отсутствие громоздких операций при интегрировании.

3.Возможность рассматривать переходной процесс и составалять уравнения любым методом.

4.Удобно пользоваться операторными сопротивлениями и проводимостями.

Билет № 15

1. Принцип модуляции. Модуляторы и демодуляторы.

Схемотехнические решения. Применение.

Модуля́ция — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного модулируемого колебания по закону информационного низкочастотного сообщения ( сигнала ). В результате спектр управляющего сигнала переносится в область высоких частот, ведь для эффективного вещания в пространство необходимо чтобы все приёмо-передающие устройства работали на разных частотах и «не мешали» друг другу. Это процесс «посадки» информационного колебания на априорно известную несущую. Передаваемая информация заложена в управляющем сигнале. Роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. 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 и др.). Модуляция дискретным сигналом называется цифровой модуляцией или манипуляцией. Общий принцип модуляции состоит в изменении одного или нескольких параметров несущего колебания (переносчика) f(а,b,...,t) в соответствии с передаваемым сообщением. Так, например, если в качестве переносчика выбрано гармоническое колебание , то можно образовать три вида модуляции: амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ).

Если переносчиком является периодическая последовательность импульсов , то при заданной форме импульсов f₀(t) можно образовать четыре основных вида импульсной модуляции: амплитудно-импульсную (АИМ), широтно-импульсную (ШИМ), время-импульсную (ФИМ) и частотно-импульсную (ЧИМ).

2. Алгоритмическое представление методов расчета и применение программ

при анализе и расчете ЛРЭУ.

радиоэлектронике приходится иметь дело с различными сигналами и разными цепями, при прохождении сигналов по таким цепям возникают переходные процессы, в результате которых форма передаваемого сигнала может измениться. Большинство устройств содержит в себе совокупность линейных и нелинейных элементов, что усложняет строгий анализ прохождения сигналов. Однако имеется достаточно широкий круг задач, которые успешно можно решать линейными методами, даже если в цепи имеется нелинейный элемент. Это относится к устройствам, в которых сигналы настолько малы по амплитуде, что нелинейностью характеристик нелинейного элемента можно прeнебречь, так что его также можно считать линейным.Большинство методов анализа прохождения сигналов через линейную цепь основано на основополагающем принципе - принципе суперпозиции, при котором реакция цепи на сложное воздействие может быть определена как сумма реакций на более простые сигналы, на которые можно разложить сложное воздействие. Реакция линейной цепи на известное простое (тестовое) воздействие называется системной (т.е. зависящей только от цепи) передаточной характеристикой цепи. Сама передаточная характеристика может быть определена:

а) классическим методом, при котором цепь описывается системой линейных дифференциальных уравнений, в правой части которой записано тестовое воздействие; этим методом чаще всего определяются реакции на единичную ступенчатую функцию или дельта-функцию, так называемые переходная и импульсная характеристики цепи, являющиеся передаточными характеристиками цепи для метода наложения (или метода интеграла Дюамеля); классическим методом при достаточно несложных цепях б) комплексным методом, если в качестве тестового сигнала используется гармоническое колебание; в этом случае определяется такая передаточная характеристика цепи как частотная характеристика, являющаяся основой частотного метода анализа;

в) операторным методом, при котором используется аппарат преобразования Лапласа, в результате чего определяется операторная передаточная характеристика цепи, так как операторный метод использует сигнал вида e^pt, где p =s + jw, то при замене в операторной передаточной характеристике p на jw получается частотная передаточная характеристика, кроме того, как будет показано ниже, оригинал от операторной передаточной характеристики является импульсной характеристикой цепи.Поэтому можно классифицировать методы анализа прохождения сложных сигналов на

а) частотные, применяющиеся главным образом для анализа установившихся процессов;б) временные, использующие переходную или импульсную характеристику цепи, применяющиеся в случаях быстро меняющихся (импульсных) сигналов, когда важными являются переходные процессы в цепи.При анализе прохождения сигналов через узкополосные избирательные цепи эти же методы можно использовать не для мгновенных значений сигнала, а для медленно-меняющейся огибающей.

 

 

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ N 16

1. Переходные процессы в R, L, C - цепях.

Рассмотрим два случая:

а) ; б)

Методика расчета переходных процессов классическим методом для напряжения на конденсаторе в цепи на рис. 3 можно записать

Тогда для первого случая принужденная составляющая этого напряжения

Характеристическое уравнение цепи решая которое, получаем . В зависимости от соотношения параметров цепи возможны три типа корней и соответственно три варианта выражения для свободной составляющей:

1. или , где - критическое сопротивление контура, меньше которого свободный процесс носит колебательный характер. В этом случае

2. - предельный случай апериодического режима. В этом случае и

3. - периодический (колебательный) характер переходного процесса. В этом случае и в общем случае и в соответствии с первым законом коммутации, запишем для t=0 два уравнения: решая которые, получим

Таким образом, Тогда ток в цепи

и напряжение на катушке индуктивности

 

 

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ N 17

1. Балансные и кольцевые преобразователи частоты (ПЧ).

Алгоритмы проектирования ПЧ.

2. Основы теории четырехполюсников.