Другие предметы \ Многоканальные системы передачи

Основные функциональные узлы аппаратуры многоканальных систем передачи с ЧРК, страница 12

Рис.6.27. Схема усилителя с

использованием оптронов для межкаскадной связи и в цепи внешней ОС

Оптрон VD1 включен в цепь внешней ОС, первой ступени усиления, которая в силу нелинейных свойств оптрона также является нелинейной. Наличие такой ОС, глубина которой определяется параметрами оптрона и других пассивных элементов этой цепи, позволяет линеаризировать амплитудную характеристику, повысить динамический диапазон и уменьшить дрейф нуля.

Для усиления сигналов в узкой полосе частот используются избирательные усилители,  которые  часто называют резонансными.

В таких усилителях в цепи ОС или межкаскадной цепи включают индуктивно-емкостные   LC –контуры или (в области относительно НЧ) резистивно-емкостные  RC –цепи. Если, например в цепь ОС усилителя (рис. 6.16) включить мостовую схему Скотта (рис. 6.28), то на частоте баланса моста (f0 ) глубина ОС будет стремиться к нулю, и усиление усилителя возрастает до максимального значения. Изменяя сопротивления в  схеме моста, легко изменять f0  ,а путем выбора добротности

моста и коэффициента передачи усилителя можно добиться тре-       буемой полосы пропускания.

    Для усиления НЧ и получения значительной выходной мощности (до десятков и сотен ватт) применяются магнитные усилители (МУ). В таких усилителях используется нелинейная зависимость индуктивного сопротивления ферромагнитного сердечника от напряженности магнитного поля при дополнительном подмагничивании сердечника постоянным током. Основой МУ является так называемый дроссель насыщения - ферромагнитный сердечник с одной или несколькими обмотками. Простота конструкции определяет высокие эксплуатационные качества: устойчивость к тряскам, вибрациям и ударам, практически неограниченный срок службы и т. п.

Рис. 6.28. Мостовая схема

Скотга (а) и ее частотная характеристика (б)

К недостаткам помимо ограничения верхней частоты усиливаемого сигнала можно отнести инерционность усилителя, которая вызвана тем, что обмотки обладают значительной индуктивностью и требуется некоторое время, чтобы преодолеть инерцию при изменении управляющего сигнала.

    Линейные усилители импульсных сигналов должны в процессе усиления воспроизводить форму импульсного сигнала с минимальными искажениями. Спектр импульсных сигналов может простираться от единиц герц до сотен мегагерц. Поэтому усилители импульсных сигналов должны быть широкополосными. Типичный сигнал на выходе такого усилителя, когда на вход подан сигнал прямоугольной формы, приведен на рис. 6.29. Для оценки возможности применения усилителя для передачи импульсов заданной формы и длительности пользуются понятиями искажений в области малых (искажения фронтов) и больших (искажения вершины импульса) времен. Для нормирования искажений установлены следующие определения:

длительность фронта импульса, равная отрезку времени (в области малых времен), в течение которого выходной сигнал изменяется от 0,1 до 0,9 своей нормированной величины (ей соответствует ), т. е.;

-время задержки, равное отрезку времени от момента появления сигнала на входе усилителя до момента достижения половины выходного нормированного значения;

 - выброс на переднем фронте, определяемый как разность между максимальным значением выходного сигнала в области малых времен и его нормированным значением, т. е.

100%;

- спад (подъем) импульса, определяемый как относительная разность между нормированным значением выходного сигнала и его текущем значением в области больших времен, т.е. D=(1-уti)100%.

Рис. 6.29. Типичный сигнал на выходе

импульсного усилителя

6.2. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ

Требования и классификация

В многоканальных СП с ЧРК перенос первичных сигналов в соответствующие частотные области линейного сигнала на передаче и обратный - на приеме осуществляется посредством преобразователей частот. В большинстве случаев это амплитудные модуляторы, нелинейными элементами которых являются полупроводниковые диоды, транзисторы, а также микросборки этих элементов. В качестве переносчика обычно используется синусоидальный сигнал (сигнал несущей частоты w), полезным выходным сигналом преобразователя считаются верхняя и нижняя 60-ковые полосы (частотные составляющие вида wWi , где W - составляющая преобразуемого сигнала. Другие составляющие выходного сигнала должны отсутствовать или быть  по возможности меньше, так как их проникновение в групповой тракт вызывает возрастание нелинейных помех в каналах СП.

Рабочее затухание преобразователя Ар характеризует потерю мощности преобразуемого сигнала и определяется по формуле :

,

где РW- мощность, которую источник преобразуемого сигнала может отдать в согласованную с ним нагрузку; РWw -мощность сигнала боковой частоты (верхней или нижней), выделяемая в нагрузке преобразователя. Частотной характеристикой (ЧХ) преобразователя называют зависимость Ар от частоты преобразуемого сигнала; амплитудной характеристикой (АХ) - зависимость Ар от уровня преобразуемого сигнала.

Преобразователь не вносит нелинейных искажений, если на его  выходе присутствуют только полезные составляющие (вида Ww). Однако в реальных случаях на выходе преобразователя всегда есть ряд паразитных составляющих, наиболее опасными из которых считаются те, которые близки по частоте к составляющим полезного сигнала. Это обычно остаток сигнала несущей  частоты w, составляющие исходного (непреобразованного) сигнала Wi, комбинационные частоте 4 порядка , а также продукты паразитной модуляции полезных составляющих пульсации питающего напряжения. Наличие каких-либо из указанных продуктов на выходе преобразователя указывает на его нелинейное искажение, количественная оценка которых осуществляется по величине затухания нелинейности соответствующего паразитного продукта, например:

,

где  РwW -номинальная мощность полезной составляющей в нагрузке преобразователя (соответствующая измерительному уровню в данной точке тракта), а Рw3W - мощность в нагрузке данного паразитного продукта.

Скачать файл