Реферат: Пассивные LC-фильтры и активные RC-фильтры - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Пассивные LC-фильтры и активные RC-фильтры

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 153 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

12 БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра ЭТТ РЕФЕРАТ На тему: "П ассивные LC -фильтры и активные RC -фильтры " МИНСК, 2008 Фильтры на ПЗС относятся к дискретно – аналоговым: в них входной сигнал сначала дискретизируется во времени, т.е. представляется совокупн о стью выборок (отсчетов), а затем выбором в аналоговой форме соответс т вующим образом обрабатывается. Фильтры подразделяются на трапеве р сальне, рекурсивные, кроемфторы. Траневерсальные фильтры (ТФ) представляют собой ЛЗ с отводами, определенные весовые коэффициенты. Взвешенные сигналы всех отводов суммируются. Структурная схема ТФ. Совокупность весовых коэффициентов определяет импульсную хара к теристику фильтра, т.е. его входной сигнал при воздействии на вход едини ч ного импульса. Если на вход поступает произвольный сигнал , то вхо д ной сигнал определяется как (3) которое представляет собой выражение функции свертки входного сигнала с совокупностью весовых коэффициентов. Здесь - дискретные значения входного сигнала: - полное время задержки всего фильтра; - весовой коэффициент. ТФ не имеет образных связей и его мо ж но рассматривать как частный случай фильтра, имеющего обратные связи и характеризующиеся бесконечной (не ограниченной во времени) импульсной характеристикой. Погрешность весовых коэффициентов в первую очередь связаны с точностью формирования электродов с требуемыми геометрич е скими размерами, это определяется операцией фотолн. Увеличение размеров электродов, ведет к уменьшению погрешности их формирования и погре ш ности получаемых весовых коэффициентов. Шумы являются ограничива ю щим фактором для ТФ, причем определяющее значение играют не собстве н ные шумы ПЗС, а шумы схемы выборки (хранения и выходного усилителя). Линейность является важной характеристикой, определяющей точность ре а лизации фильтром заданной функции. Имеется принципиальный источник нелинейности, обусловленный нелинейной зависимостью заряда обеденного слоя от поверхностного потенциала и, следовательно от потенциала затвора. ТФ на ПЗС, используемые в качестве полосовых, предназначены для выдел е ния в частотном спектре сигнала определенной полосы частот, в пределах которой осуществляется пропускание, а вне ее – подавление. Импульсная х а рактеристика полосового фильтра, а значит и значение весовых коэффицие н тов отводов определяются с помощью применения преобразователя Фурье и заданной частотной характеристики. При разработке и применении ТФ на ПЗС необходимо учитывать влияние потерь передачи. На практике приемл е мо неравенство , где N – число разрядов, - потери на один разряд. Учитывая, что и , данное неравенство можно пер е писать , здесь Видно, что при заданном полоса ограничивается потерями . Фильтры на ПЗС реализующие преобразование Фурье, удовлетворяют шир о кому классу заданного спектрального анализа и находят применение в ус т ройствах сжатия спектра TV амплитуда изображений, акустического анализа изображений, акустического анализа, доп. Обработки в радиолокаторах. Если в схему ТФ внести обратные связи, то получается рекурсивный фильтр. Р е курсивный фильтр (РФ) в отличии от ТФ имеет неограниченную во времени импульсную характеристику. Наличие обратных связей затрудняет реализ а цию такого фильтра на ПЗС, т. к. требуется специальные усилители со ст а бильным коэффициентом усиления и высокая сквозная линейность. РФ р е комендуется применять в тех случаях, когда требуется получить узкую пол о су протекания и хорошее подавление вне этой полосы. Разработанные РФ с о держит несколько ЛЗ на ПЗС и внешние обслуживающие электронные сх е мы. Корреляторы предназначены для реализации свертки двух аналоговых сигналов. Структурная схема коррелятора на ПЗС содержит две ЛЗ с отвод а ми, подключенными к умножителям. Выходы умножителей отдельных ра з рядов суммируются. Первый входной сигнал вводится в первую ЛЗ и храни т ся там. Затем во вторую ЛЗ вводится второй сигнал, сигналы соответству ю щих отводов перемножаются, суммируются и на выходе последовательно формируются выборки свертки двух сигналов. С функциональной точки зр е ния корреметор эквивалентен транфереальному фильтру (ТФ) с изменяем ы ми (программируемыми) весовыми коэффициентами. Наиболее просто ос у ществить программирование весовых коэффициентов, при котором они пр и нимают два значения t 1. В такой схеме входные сигналы параллельно вв о дятся в ПЗС – элементы и хранятся в них. Дальнейшее развитие фильтров на ПЗС происходят в направлении расширения их функциональности и внутриприталической интеграции вне ш него электронного обрамления, причем такие структуры являются, по сущ е ству аналоговыми процессорами. Электромеханические и пьезоэлектрические фильтры. Физические основы работы электромеханических, пьезоэлектрических и акустоэлектронных фильтров. Резонансные контуры, входящие в состав электрических фильтров, трудно сделать высокостабильными, высокодо б ротными и в то же время малогабаритными, поэтому, не смотря на простоту их изготовления и возможность выбора вида частотной характеристики при увеличении числа контуров, эти фильтры используются ограниченно. Указанные обстоятельства обусловили появление фильтров, основа н ных на принципе механических упругих колебаний и механического рез о нанса. Широкое применение таких фильтров объясняется тем, что скорость распространения упругих колебаний в твердом теле примерно в 100 тыс. раз меньше скорости распространения электромагнитных волн. Это позволяет использовать очень компактные механические резонаторы с распределенн ы ми параметрами, обладающие чрезвычайно малыми потерями, т.е. весьма высокой добротностью, достигающей 103…104. Однако для применения этих фильтров в электронной аппаратуре необходим переход от электрич е ских колебаний и сигналов, действующих в цепях этой аппаратуры, к ак у стическим (упругим) колебаниям в механических резонаторах и последу ю щий переход от акустических к электрическим. Для этого преобразования используются известные из физики эффекты взаимодействия электрических или магнитных полей и механических дефо р маций и напряжений, например пьезоэффект и магнитострикционный э ф фект. Особенности и свойства таких преобразователей существенно зависят от того, какой эффект при этом используется. Часто название эффекта, на к о тором основано преобразование, применяется при классификации фильтров. Например, различают пьезокерамические, пьезокварцевые, магнитострикц и онные фильтры и т.д. Полагая, что преобразования электрических колебаний в механические и обратно произведены, рассмотрим физическую сущность фильтрации в м е ханических системах. Как известно из радиотехники, колебания и резонансы могут возникать в цепях с сосредоточенными ( LC -фильтры) и с распределе н ными (длинные линии) параметрами. Аналогично обстоит дело и при мех а нических колебаниях. Они могут появляться в системах с сосредоточенными параметрами, например, в механических системах, имеющих массу (груз) и упругость (пружину). Однако такие системы обладают низкой резонансной частотой колебаний и не могут использоваться для создания фильтров на р а диочастотах. Их изучение имеет большое значение для исследования дейс т вия механических возмущений на конструкции РЭА и ее элементы, а также для амортизации. Механические колебания возникают и в системах с распр е деленными параметрами. Простейшими механическими с распределенными параметрами являются брусок, пластина, стержень, струна, диск и т.д. Для выяснения физической сущности механического резонанса остан о вимся на простейших механических продольных объемных колебаниях, к о торые возникают и распространяются в стержнях. Анализ распространения упругих волн приводит к волновому уравнению , (1) где U – переменное напряжение (деформация); t – время; x – координ а та; v упр – скорость распространения волны в материале. В стержнях из упр у гих материалов, какими являются металлы, используемые в резонаторах, скорость распространения объемной продольной волны , (2) где E – модуль упругости; с – плотность материала. В связи с конечной скоростью распространения упругих колебаний вдоль стержня можно ввести понятие длины акустической волны . (3) Длина упругой волны в металле на радиочастоте составляет несколько миллиметров. При длине бруска l бр= л а /2 наступает резонанс и затухание колебаний в этом случае мало. Если колебания возбуждаются внешней силой, то напр я жения и деформации будут максимальны. Если для примера взять распред е ление упругости напряжений и деформаций в резонирующем бруске, то края бруска в процессе колебаний перемещаются, в то время как центр бруска, в котором наблюдаются наибольшие внутренние напряжения, остается в п о кое. Пользуясь соотношением l бр= л а /2, можно от длины волны перейти к резонансной частоте. Тогда получим . (4) Кроме основной резонансной частоты могут наблюдаться резонансы на кратных частотах (гармониках), когда на длине стержня укладывается целое число m полуволн. В механических фильтрах используются изгибные, продольные, кр у тильные, поперечные, сдвиговые и поверхностные (волны Рэлая и Лява) во л ны. Деформации волн и направления их распространения приведены на рис.1, где а) – изгибное, б) – продольное, в) – поперечное, г) – крутильное и д) – поверхностное колебания. Стрелками показаны деформации и направл е ния распространения волны; л а – длина волны, которая определяется сл е дующими скоростями распространения: v изг, v пр, v поп, v кр, v пов. Эти ск о рости зависят от свойств материалов, в основном, от модуля упругости Е и плотности материала с. Скорости для каждого вида колебаний различны и могут отличаться в два раза. Рис.1 В пьезоэлектрических фильтрах механические колебания возбуждаю т ся в результате пьезоэффекта, но эти колебания в другие резонирующие эл е менты не передаются. Эффект фильтрации достигается вследствие того, что механический резонанс изменяет электрические характеристики цепи прео б разователя электрических колебаний в механические. Основной положительной особенностью фильтров на поверхностных акустических волнах является то, что их изготовление основывается на те х нологии микроэлектроники (формирование пленок с разными свойствами). По этому широкое развитие получило новое направление, относящееся к функциональной микроэлектронике, известное как актустоэлектроника. Рассмотрим работу магнитострикционных преобразователей. Из физ и ки известен эффект Джоуля, который состоит в том, что если некоторые фе р ромагнитные тела поместить в магнитное поле, то происходит намагничив а ние, сопровождающееся возникновением внутренних механических сил в т е ле. В результате меняются его геометрические размеры. Рис.2 Пример приближенной эквивалентной схемы электромеханического фильтра приведен на рис.2, где L 1 и C 1 – эквивалентные параметры резон а тора, а C 2 – эквивалентные связи. Число звеньев и степень связи, полученные при электрическом расчете, реализуются при конструировании фильтра. При конструировании резонаторов необходимо определить их материал и геоме т рические размеры, а вид колебаний выбирается заранее. Пьезокварцевые и пьезокерамические фильтры. Значительно большие возможности дают такие принципы преобразования электрических колеб а ний в механические или такие принципы связей элементов электрических цепей с механическими резонаторами, при которых активные потери при преобразовании получаются малыми. Такими особенностями обладают пр е образователи, в которых вследствие пьезоэффекта происходит возбуждение упругих механических колебаний. В этих преобразователях получается сво е образный конденсатор, к обкладкам которого подается напряжение переме н ного тока. Схема замещения пьезоэлектрического резонатора, содержащая кроме С0 ветвь LCR р, отображающую действие резонатора, а также зависимость модуля сопротивления | Z |, полученную экспериментально с учетом потерь, и зависимость реактивного сопротивления х резонатора при отсутствии потерь приведены на рис.3. Частота fp соответствует частоте последовательного р е зонанса между индуктивностью L и емкостью С: fp =1/2 р . При этом с о противление резонатора резко уменьшается, достигая сопротивления резон а тора резко уменьшается, достигая сопротивления Rp – активного сопроти в ления, отображающего наличие потерь при колебаниях пластины резонатора. Рис.3 Активные фильтры Принцип действия фильтров RC . Устройства фильтрации, в которых используются контуры LC , по принципу действия являются пассивными, т.е. предполагается, что для их функционирования не требуется усилительных активных элементов. Усиление производится отфильтрованного сигнала в другом блоке. Развитие активных элементов и микросхем позволило использовать их как составную часть устройств фильтрации. Такие микросхемы получили н а звание операционных усилителей (ОУ). Основные особенности ОУ: высокий коэффициент усиления, мин и мальное смещение нуля и температурный дрейф; небольшая потребляемая мощность; небольшая стоимость. Например операционный усилитель К140УД7 имеет коэффициент усиления 50 000, входной ток менее 200 мкА, ЭДС смещения нуля менее 4 мВ, максимальное входное напряжение 11 В, ток потребление менее 2,8 мА, входное сопротивление более 0,4 МОм, част о та среза 0,8 МГц, сопротивление нагрузки 1 кОм. Наиболее широко прим е няются полосовые активные фильтры, в схему которых включены резисторы и конденсаторы (активные RC -фильтры). Если в схемах с ОУ характеристики обратной связи изменяются с ча с тотой, то могут быть получены устройства, коэффициент передачи которых изменяется с частотой. Рис.4 Таким образом, ОУ, охваченный цепью обратной связи, выполняет функции, аналогичные функциям колебательного контура. Простейшая схема полосового фильтра с такой обратной связью при использовании одного ОУ дана на рис.4. Частота квазирезонанса . (5) Полосовые активные RC -фильтры на трех ОУ. Работа фильтра с тремя ОУ несколько отличается от работы фильтра с одним ОУ. Можно показать, что часть схемы (рис.5), включающих в свой состав два ОУ (ОУ2 и ОУ3), создает эффект взаимодействия тока и напряжения, эквивалентный инду к тивности (гиратор). Индуктивность гиратора определяется по формуле . (6) При этом в цепь обратной связи включен контур, состоящий из элеме н тов: катушки индуктивности L 1, резистора R 5 и конденсатора С2. Чем бол ь ше сопротивление резистора R 5, тем больше добротность эквивалентного контура, тем уже полоса пропускания. Активные RC -фильтры обычно прое к тируются на заводах изготовителях РЭА. Рис.5 ЛИТЕРАТУРА 1. Рычина Т.А., Зеленский А.В. Устройства функциональной электроники и электрорадиоэлементы: Учебник для вузов. - М: Радио и связь. -2005. 2. Ефимов И.Е., Козырь И.Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника. -М.: Высшая школа. - 2007. 3. Свитенко В.И. Электрорадиоэлементы. - М: Высшая школа. -2007.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
В лавку к мяснику забегает собака местного адвоката, хватает кусок говядины и удирает с ним. Рассерженный мясник идет в офис к адвокату и спрашивает у него:
- Скажите, пожалуйста, вот, допустим, ко мне в мясную лавку забежала собака и утащила у меня кусок мяса. Могу я в этом случае потребовать стоимость мяса с ее хозяина?
- Да, конечно.
- Так вот, только что ко мне в лавку забежала ваша собака и утащила у меня кусок отменной говяжьей вырезки на 2 кг. Так что с вас 20 евро.
Адвокат, ни слова не говоря, достает 2 чирика и отдает их мяснику.
А через неделю мясник получает по почте счет на 200 евро за юридическую консультацию.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Пассивные LC-фильтры и активные RC-фильтры", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru