РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ УЗЛОВ АППАРАТУРЫ СВЯЗИ (стр. 4 из 4)
Для реализации полученной передаточной функции необходимо выбрать тип звеньев, для чего найдем вначале добротности полюсов соответствующих сомножителей, используя соотношение:
В результате расчётов получим Q1 = 3,15; Q2 = 4,17 Q3 = 9,35
По значениям Q выбираем схему, передаточная функция которой выглядит следующим образом: 
Рисунок 12 – Схема для реализации сомножителей
 |
 |
Для расчета элементов звена, соответствующего первому сомножителю Н(р), составим систему уравнений:
Зададимся C6=C7=C=5*10-9, тогда R1=R2=1/ωпС, где ωп – частота полюса, которая определяется по формуле:
рад/cИтак,
Решая систему относительно элементов R3, R4, R5 получаем
R5=11,2 кОм, R3=12 кОм, R4=1,1 кОм.
Поступая аналогичным образом, находим элементы второго и третьего звена фильтра. Результаты вычислений сводим в таблицу:
| Элементы 1 – го звена | ||||||
| R1, кОм | R2, кОм | R3, кОм | R4, кОм | R5, кОм | С6, нФ | С7, нФ |
| 3,5 | 3,5 | 11,8 | 1,1 | 11,2 | 5 | 5 |
| Элементы 2 – го звена | ||||||
| R8, кОм | R9, кОм | R10, кОм | R11, кОм | R12, кОм | С13, нФ | С14, нФ |
| 4,4 | 4,4 | 3,1 | 5,7 | 18,3 | 5 | 5 |
| Элементы 3 – го звена | ||||||
| R15, кОм | R16, кОм | R17, кОм | R18, кОм | R19, кОм | С20, нФ | С21, нФ |
| 3,1 | 3,1 | 1,5 | 6,1 | 28,8 | 5 | 5 |
Рисунок 13 – Схема полосового фильтраДля расчета АЧХ и ослабления фильтра в выражении Н(р) осуществим замену р = jω, тогда
Ослабление фильтра связано с АЧХ выражением: 
.Найдем частоты ПЭП, при которых А и АЧХ принимают максимальные и минимальные значения. Для характеристик НЧ-прототипа имеем при n=3: Ωmin1 = 0; Ωmax1 = 0,5; Ωmin2 = 0,866; Ωmax2 = 1.
Для нахождения соответствующих частот характеристики ПФ воспользуемся соотношениями:
ωmin1 = 47759 рад/с;
ωmax1 = 51251,7 рад/с;
ωmin2 = 66793,6 рад/с;
ωmax2 = 62241,7 рад/с.
Результаты расчетов АЧХ и ослабления отдельных звеньев и всего фильтра сводим в таблицу:
| ω | ω'3 | ω'2 | ωmin1 | ωmax1 | ω0 | ωmax2 | ωmin2 | ω2 | ω3 |
| ω,рад/с | 42390 | 46588,5 | 47759 | 51251,7 | 56520 | 62241,7 | 66793,6 | 68568,5 | 75360 |
| f, кГц | 6,05 | 7,42 | 7,6 | 8,16 | 9 | 9,91 | 10,64 | 10,92 | 12 |
| Н(jω)1 | 0,618 | 0,819 | 0,885 | 1,101 | 1,292 | 1,101 | 0,885 | 0,819 | 0,618 |
| Н(jω)2 | 1,792 | 2,085 | 1,98 | 1,522 | 1,031 | 0,753 | 0,622 | 0,583 | 0,473 |
| Н(jω)3 | 0,4 | 0,517 | 0,559 | 0,733 | 1,181 | 2,57 | 2,979 | 2,366 | 1,132 |
| А1, дБ | 4,18 | 1,734 | 1,061 | -0,836 | -2,225 | -0,836 | 1,061 | 1,734 | 4,18 |
| А2, дБ | -5,067 | -6.382 | -5,933 | -3,648 | 0,265 | 2,464 | 4,124 | 4,687 | 6,503 |
| А3, дБ | 7.959 | 5,73 | 5,052 | 2,698 | -1,445 | -8,199 | -9,481 | -7,48 | -1,077 |
| Н(jω)пф | 0,16 | 0,95 | 0,98 | 0,97 | 1 | 0,97 | 0,98 | 0,96 | 0 |
| А фильтр, дБ | 15 | 1,2 | 0,1 | 1 | 0 | 1,3 | 0 | 1 | 15 |
Полученная частотная зависимость ослабления удовлетворяет заданным нормам ∆А и Аmin
По результатам расчетов построим графики АЧХ (рисунок 14) и зависимость ослабления от частоты полосового фильтра (рисунок 15).  |
Рисунок 14 – Амплитудно-частотная характеристика
Рисунок 15 – Зависимость ослабления от частоты
4 Расчет выходного усилителяПусть требуемое выходное напряжение устройства выделения второй гармоники Uвыx треб = 12 В (амплитудное значение). Из предыдущих расчетов известно, что амплитуда напряжения второй гармоники Um2 = 0,15 В. Тогда амплитуда напряжения на выходе фильтра будет:
Требуемый коэффициент усиления:
 |
Рисунок 16 – Схема усилителя
Зададимся R1= 3 кОм, тогда R2 =К* R1 =20,5*3 = 61,5 кОм.
ЗаключениеВ ходе данной работы было разработано устройство, вырабатывающее сетку частот. Был произведен расчет всех элементов разработанной схемы. В ходе выполнения данной работы мною были приобретены навыки по расчету и разработке устройств связи.
Список литературы
 |
1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Высшая школа, 2002
2. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Радио и связь, 1986
3. Гуляев В.П. Методические указания к курсовой работе «Расчет элементов и узлов аппаратуры связи». – Екатеринбург: УФ СибГАТИ, 1998