таких ПФ энергия электрических сигналов с помощью входного преобразователя в результате пьезоэлектрического или магнитострикционного эффекта превращается в энергию упругих колебаний акустической системы (резонатора). В выходном преобразователе происходит обратное преобразование энергии упругих колебаний в энергию электрических сигналов. Специальные звенья на входе и на выходе электроакустического фильтра согласуют его соответственно с возбуждающей и нагрузочной электрическими цепями. Улучшение коэффициента прямоугольности и уменьшение потерь в полосе пропускания таких фильтров по сравнению с рассмотренными ранее являются следствием значительно более высокой добротности акустических резонаторов.
Лекция 6. УРЧ РПрУ
Фильтры на дискретных кварцевых (КФ) и пьезокерамических резонаторах (ПКФ) строятся по дифференциально-мостовым схемам или в виде более сложных лестничных структур.
Лекция 6. УРЧ РПрУ
Широко используемые в настоящее время монолитные пьезоэлектрические фильтры (МПФ) основаны на явлении сосредоточения ("захвата") энергии колебаний сдвига или кручения по толщине в области пластины из пьезоэлектрика, покрытой металлическими электродами, и акустической связи между такими частными резонаторами. Чаще всего в качестве пьезоэлектрической подложки, на которой располагается от двух до десяти связанных резонаторов, используется кристаллический элемент из кварца АТ-среза. Электрическим эквивалентом акустически связанных частных резонаторов являются индуктивно связанные контуры. В МПФ не нужны дополнительные электрические элементы, поскольку АЧХ реализуется за счет свойств самого ПЭ при соответствующей топологии электродов. Увеличение числа акустически связанных резонирующих областей усложняет настройку и приводит к появлению дополнительных полос пропускания в полосе заграждения, поэтому обычно используют МПФ с двумя акустически связанными резонаторами. Схема двухрезонаторного ПФ такого типа показана на рисунке
Лекция 6. УРЧ РПрУ
Сравнительно ограниченное применение в качестве ФСИ в современных РпрУ находят электромеханические (ЭМФ) и пьезомеханические (ПМФ) фильтры. Они используются на частотах не выше единиц мегагерц, прежде всего в профессиональных и вещательных приемниках. Электромеханические фильтры состоят из ряда пластинчатых, стержневых или дисковых механических резонаторов, соединенных упругими связками и возбуждаемых магнитострикционными преобразователями электрических колебаний в механические. Достоинства таких фильтров: близкие к прямоугольным АЧХ, высокая стабильность при температурных и механических воздействиях, монотонное нарастание затухания в полосе заграждения, недостатки: высокие сложность и стоимость. Свойства ЭМФ и ПКФ сочетаются в ПМФ, звенья которых состоят из двух дисковых ПЭ, соединенных металлической или диэлектрической связкой. Введение такой связки устраняет основной недостаток ПКФ – отсутствие монотонного нарастания затухания в полосе заграждения.
Лекция 6. УРЧ РПрУ
Выше были рассмотрены способы формирования АЧХ УПЧ приемников аналоговых сигналов. В современных системах радиосвязи и радиовещания все более широкое применение находят приемники дискретных сигналов и аналоговых сигналов, преобразуемых в приемном тракте в цифровую форму. В ИТ и УТ таких приемников используются дискретные (ДФ) и цифровые (ЦФ) фильтры, реализуемые на цифровых и аналоговых ИМС микропроцессорах и микроЭВМ. В УТ приемников ДФ и ЦФ выполняют главным образом функции избирательности при повышенных или специальных требованиях к АЧХ и ФЧХ. Дискретные фильтры, как и фильтры на ПАВ, относятся к типу трансверсальных, с тем отличием, что в них осуществляется обработка не аналогового сигнала, а его неквантованных по уровню дискретных выборок.
Лекция 6. УРЧ РПрУ
Функциональная схема ДФ показана на рисунке.
Передаточная функция такого фильтра:
Рассмотренный ДФ называется нерекурсивным.
Лекция 6. УРЧ РПрУ
Если ввести обратные связи, фильтр, называемый в этом случае рекурсивным, приобретает новые свойства, поскольку его выходной сигнал зависит как от входного, так и от выходного сигнала в предшествующие моменты. Передаточная функция рекурсивного ДФ выражается соотношением:
Лекция 6. УРЧ РПрУ
Для технической реализации ДФ удобны приборы с зарядовой связью, основными элементами которых служат МОП конденсаторы и МОП транзисторы, отличающиеся высоким быстродействием и малым потреблением мощности. На таких приборах реализуются и ЛЗ, и функции умножения на весовые коэффициенты, причем управление последними может осуществляться программными средствами (программируемые ДФ). В ДФ отсутствуют аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), что упрощает их реализацию и повышает быстродействие, т.е. позволяет фильтровать более широкополосные сигналы. Кроме того, достоинством ДФ является возможность фильтрации сигналов большой длительности, перестройки за счет изменения тактовой частоты, они используются для согласованной фильтрации и корреляционной обработки сигналов.
Лекция 6. УРЧ РПрУ
Находят применение в РпрУ и ЦФ, представляющие собой фактически специализированные компьютеры, встроенные в аппаратуру (МП) или реализуемые на основе микроЭВМ. Как и ДФ, они строятся по алгоритмам нерекурсивных или рекурсивных
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
