Амплитудный детектор
Проектирование усилителя нижних частот для телефонной системы связи. Основные требования к параметрам устройства. Выбор элементной базы. Источник входного сигнала. Источник питания, базовая схема реализации. Условия работы проектируемого устройства.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.12.2016 |
| Размер файла | 83,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Санкт-Петербургский Политехнический университет имени Петра Великого
Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций
Кафедра радиотехники и телекоммуникаций
Дисциплина: РПрУ
Лабораторная работа
Амплитудный детектор
Работу выполнил Лапушкин Владимир,
Маслов Иван, 43427/3
Работу проверил Ахметов Д.Б.
Санкт-Петербург, 2016 год
Задание
Требуется спроектировать усилитель низкой частоты (УНЧ) для телефонной системы связи:
1. Полоса пропускания: 300-3500 Гц.
2. Максимальный коэффициент усиления по напряжению: К=100 (+40дБ).
3. Коэффициент усиления должен регулироваться.
4. Источник сигнала - источник напряжения, изменяющийся в диапазоне от 50 мкВ до 50 мВ, с внутренним сопротивлением R=300 Ом.
5. Нагрузка - параллельное соединение резистора 300 Ом и конденсатора 1000 пФ.
Анализ задачи:
Чтобы выбрать оптимальные элементы, следует:
Рассчитать предельную мощность
Рассчитать пиковый ток нагрузки
Имеем: входное напряжение 50мкВ - 50мВ
Коэффициент усиления = 100
Диапазон выходных напряжений, следуя заданным параметрам, будет равен: 5мВ - 5В
Рмах=Um/ (2*Ri),
где Um - максимальное выходное напряжение, Ri - сопротивление нагрузки, Тогда Рмах=41,7 мВт
Ip= Um/Ri=16,7 мА
Ток и мощность нагрузки малы. В качестве выходного каскада применим двухтактный эмиттерный повторитель для оптимизации режима работы и лучшего согласования нагрузки.
Источник входного сигнала:
Имеем заданные параметры источника питания: внутреннее сопротивление, максимальный и минимальный уровни входного напряжения. Основные помехи получим в виде теплового шума. Уменьшить его можно путем экранирования проводов и устройства.
Источник питания:
В качестве питания использую двуполярное питание величиной 12В.
Базовая схема реализация:
В качестве базовой схемы выберем четырехкаскадную структуру с использованием операционных усилителей и эмиттерным повторителем на выходе. Первые два каскада представляют собой повторители, согласовывающие источник с усилительным каскадом и фильтрами, ограничивающими полосу. Третий каскад представляет собой усилитель напряжения и мощности на ОУ. Четвертый каскад является повторителем на транзисторах и согласовывает усилительный каскад с нагрузкой, облегчая режим ОУ по току.
Условия работы проектируемого устройства:
Рабочий диапазон температур выберем - 20 - +80°С. Особых требований к источнику питания нет. Можем питать устройство от блока питания другой аппаратуры на линии.
Выбор элементной базы:
В качестве операционных усилителей можно взять LM358, TL084, LM324.
Сравнительная таблица параметров операционных усилителей:
|
LM358 |
TL084 |
LM324 |
||
|
Каналов, шт |
2 |
4 |
4 |
|
|
VOS (тип.), мВ |
7 |
10 |
7 |
|
|
IBIAS (тип.), нА |
150 |
0.2 |
150 |
|
|
Полоса пропускания (тип.), МГц |
1.1 |
4 |
1 |
|
|
Slew Rate (тип.), В/мкс |
0.6 |
16 |
0.4 |
|
|
CMRR (тип.), дБ |
85 |
86 |
80 |
|
|
Gain (тип.), дБ |
100 |
86 |
110 |
|
|
Shutdown |
Нет |
Нет |
Нет |
|
|
VCC, В |
от 3 до 30 |
от 6 до 36 |
от 3 до 30 |
|
|
ICC на канал (макс.), мА |
0.35 |
1.4 |
3 |
|
|
TA,°C |
от 0 до 70 |
от - 40 до 105 |
0 до 70 |
|
|
RIN,Щ |
1012 |
Из трех предложенных операционных усилителей предпочтительней TL084, так как в составе одной этой микросхемы есть четыре операционных усилителя, имеющих достаточный запас по параметрам, и, таким образом, дающих возможность потенциального улучшения характеристик устройства. Кроме того, применение TL084 позволяет добиться заявленного температурного диапазона.
В качестве транзисторов можно выбрать BC807, BC817, BC847, BC857
|
BC807 |
BC817 |
BC847 |
BC857 |
||
|
VCEO,B |
-45 |
45 |
45 |
-45 |
|
|
ic,mA |
-500 |
500 |
100 |
-100 |
|
|
hFE |
600 |
600 |
800 |
800 |
Из четырех предложенных транзисторов целесообразно использовать ВС847 и ВС857, так как они имеют больший коэффициент передачи тока, а, следовательно, могут обеспечить лучшее согласование в схеме эмиттерного повторителя. При этом все перечисленные транзисторы обладают достаточным запасом по току и напряжению.
Способ реализации цепей регулировки:
Буду переключать резистивный делитель в цепи обратной связи с помощью галетного переключателя.
Расчет величин элементов базовой схемы:
В качестве входного сопротивления резистора усилительного каскада выберем 1 КОм. Для установки рабочей точки транзисторов выходного каскада поставим делитель напряжения с резисторами номиналом 12кОм и 510 Ом, обеспечивающий необходимое смещение на базах.
KU=Uвых/Uвх=10K (db) /10,
где KU - коэффициент усиления в отношении напряжений, K (db) - коэффициент усиления напряжения в дБ.
Составим таблицу перевода дБ в отношение напряжений и выбор выходных резисторов:
|
Значение К (db) |
KU |
Ri, кОм |
|
|
2 |
1.59 |
1.59 |
|
|
4 |
1.98 |
0.39 |
|
|
6 |
2.39 |
0.49 |
|
|
8 |
3.12 |
0.62 |
|
|
10 |
3.73 |
0.78 |
|
|
12 |
4.78 |
0.98 |
|
|
14 |
6.01 |
1.23 |
|
|
16 |
7.51 |
1.6 |
|
|
18 |
9.64 |
1.93 |
|
|
20 |
12 |
2.4 |
|
|
22 |
15.59 |
3.2 |
|
|
24 |
19.85 |
3.9 |
|
|
26 |
23.95 |
4.9 |
|
|
28 |
30.12 |
6.17 |
|
|
30 |
37.6 |
7.48 |
|
|
32 |
48.81 |
9.8 |
|
|
34 |
60.13 |
12.3 |
|
|
36 |
75.7 |
15.6 |
|
|
38 |
95.3 |
19.6 |
|
|
40 |
120 |
24.67 |
Моделирование:
Моделирование проводилось в программе Electronics Workbench.
Схема показала хорошее соответствие заданным параметрам.
В целях улучшения читаемости схемы из нее убран галетный переключатель - данная цепь моделируется одним резистором R11. В реальном устройстве R11 следует заменить на цепь, составленную из галетного переключателя и резистивной цепи с номиналами, указанными выше.
КU=40. Полоса пропускания ограничена и составляет 300Гц до 3500кГц - удовлетворяет поставленной задаче. На частотах 300Гц и 3500Гц происходит ослабление КU на 3дБ.
амплитудный детектор усилитель телефонная связь
Литература
1. Цыкина А.В. Проектирование транзисторных усилителей НЧ - М., 1968
2. Дж. Данс Операционные усилители - М., 1982
3. http://pdf1. alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/141291/CYSTEKEC/BC807N3.html
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обзор литературы по усилителям мощности. Описание электрической схемы проектируемого устройства - усилителя переменного тока. Разработка схемы вторичного источника питания. Выбор и расчет элементов схемы электронного устройства и источника питания.
реферат [491,0 K], добавлен 28.12.2014Структурная и принципиальная схемы усилителя для фоторезистора. Проектирование входного устройства. Расчет масштабирующего усилителя, блока регулировки, усилителя мощности. Разработка фильтра нижних частот, режекторного фильтра, источника питания.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 10.12.2015Структурная схема усилителя. Выбор транзистора, его рабочей точки и расчет параметров. Выбор и обоснование, определение параметров предоконечного и входного усилительного, а также буферного каскада. Расчет регулировки усиления проектируемого устройства.
контрольная работа [347,3 K], добавлен 12.05.2012Выбор и обоснование структурной схемы исследуемого устройства. Механизм расчета входного, промежуточного и выходного каскада, а также главные параметры истокового повторителя. Определение амплитудно-частотных и результирующих характеристик усилителя.
курсовая работа [858,6 K], добавлен 15.05.2016Приборы радиолучевого типа. Выбор и обоснование элементной базы. Схемотехническая отработка конструкции охранного устройства. Обоснование компоновки блока и его частей. Расчет теплового режима, вибропрочности и надежности. Разработка конструкции блока.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.03.2013Принцип действия операционного усилителя, определение его свойств параметрами цепи обратной связи. Схема усилителя постоянного тока с нулевыми значениями входного напряжения смещения нуля и выходного напряжения. Активные RC-фильтры нижних, верхних частот.
курсовая работа [488,7 K], добавлен 13.11.2011Разработка усилителя низкочастотного сигнала с заданным коэффициентом усиления. Расчеты для каскада с общим коллектором. Амплитуда высших гармоник. Мощность выходного сигнала. Синтез преобразователя аналоговых сигналов на базе операционного усилителя.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.02.2016Принцип действия сотовой связи, описание электрической схемы проектируемого радиотехнического устройства. Требования к параметрам надёжности РТС. Построение структурной схемы радиопередатчика, выбор активных элементов для амплитудного модулятора.
курсовая работа [201,4 K], добавлен 24.04.2016Проект многофункционального источника питания различных приборов стабильным напряжением и ограниченным выходным током. Разработка структурной и электрической схем, элементной базы. Программирование микроконтроллера: выбор среды отладки и программатора.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 11.05.2013Принцип работы электрических термометров, преимущества использования. Структурная схема устройства, выбор элементной базы, средств индикации. Выбор микроконтроллера, разработка функциональной схемы устройства. Блок-схема алгоритма работы термометра.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 23.05.2012Составление и расчет структурной схемы линейного тракта приемника и выбор средств обеспечения его усиления. Допустимый коэффициент шума, расчет ширины спектра принимаемого сигнала и усилителя радиочастоты. Амплитудный ограничитель и частотный детектор.
курсовая работа [252,0 K], добавлен 10.02.2011Разработка системы усиления сотовой связи. Выбор усилителя сигнала мобильной связи. Основные технические характеристики усилителя связи GSM. Выбор качественных внешней и внутренней антенн, кабеля и разъемов для системы, делителей мощности сотовой сети.
реферат [442,0 K], добавлен 30.05.2016Проектирование устройства полупроводникового усилителя оптического сигнала ВОЛС, работающего на длине волны нулевой хроматической дисперсии кварцевых волокон – 1,3 мкм. Энергетический расчет, особенности конструирования узла оптического усилителя.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 19.04.2011Коэффициент усиления усилителя и диапазон частот входного сигнала. Нелинейные искажения для транзисторных каскадов. Выбор оконечных транзисторов, расчет Sт. Расчет элементов предусилителя. Проектирование блока питания. Выбор выпрямителя и схемы фильтра.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 17.11.2013Обоснование и разработка функциональной схемы радиоприемника. Основные параметры принципиальной схемы приемника в общем виде. Расчет частоты соседнего и зеркального каналов. Анализ показателей усилителя и преобразователя радиочастоты. Выбор детектора.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 18.05.2013Описание функциональной схемы цифрового устройства для реализации микроопераций. Выбор элементной базы для построения принципиальной электрической схемы цифрового устройства. Разработка и описание алгоритма умножения, сложения, логической операции.
курсовая работа [684,0 K], добавлен 28.05.2013Структурная схема современного передатчика. Анализ способов формирования ЛЧМ сигнала. Характеристики управляемых по частоте генераторов. Расчет устройства, выбор элементной базы, синтез функциональной схемы. Генератор импульсов на двух инверторах.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.01.2015Технические характеристики, описание конструкции и принцип действия (по схеме электрической принципиальной). Выбор элементной базы. Расчёт печатной платы, обоснование ее компоновки и трассировки. Технология сборки и монтажа устройства. Расчет надежности.
курсовая работа [56,7 K], добавлен 07.06.2010Электрические и механические системы счета изделий в полиграфии. Датчики устройства счета. Расчеты параметров рабочего узла. Схема линейного усилителя с аналоговым выходом. Источник стабилизированного питания. Расчет элементов фотоголовки и блока питания.
контрольная работа [46,9 K], добавлен 11.03.2015Определение элементной базы электронного устройства. Определение технологии изготовления печатной платы. Обзор современных систем автоматизированного проектирования печатных плат. Анализ трудоемкости работ по проектированию электронного устройства.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 18.12.2013
