64091 (589080)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Постановка задачи

2. Обобщенная структура ARC-устройств с ДОУ

3. Частотные свойства структурных схем

4. Динамический диапазон обобщенной структуры устойчивых D-элементов

5. Собственная компенсация доминирующих параметров активных элементов

6. Базовый алгоритм структурного синтеза схем с собственной компенсацией

Библиографический список

1. Постановка задачи

В многочисленных публикациях, посвященных теории электрических фильтров, показано, что низкой параметрической чувствительностью обладают LC-цепи лестничной структуры [2, 3]. Именно это их свойство обеспечивает построение высокостабильных ограничителей спектра и других типов фильтров.

Однако для микроэлектронной реализации таких устройств необходимы либо имитаторы индуктивности (гираторы), либо такое исходное преобразование цепи, которое позволяет осуществить эквивалентный переход в иной приемлемый для микроэлекроники базис. Наиболее удачным с этой точки зрения преобразованием является перевод исходной цепи в базис двухполюсников – резисторы и суперъемкости, проводимость которых определяется квадратом оператора дифференцирования. Элементы, реализующие такую зависимость, называются нормальными D-элементами или D-элементами.

В существующей справочной литературе, и в первую очередь в [2], приводятся зависимости от типа и параметров аппроксимирующих функ-ций структуры нормированных лестничных эквивалентов и номиналы нормированных индуктивностей и емкостей (i, j – номера узлов подключения соответствующих компонентов). Переход от таких компо-нентов к структурам на базе рассмотренных D-элементов состоит из сле-дующих этапов.

1. Из соображений технологичности необходимо задаться емкостью нагрузки .

2. Вычислить коэффициент пересчета.

, (1)

где – граничная частота полосы пропускания ФНЧ.

Определить влияние сопротивления резисторов структуры с D-элементами

. (2)

Принять все емкости D-элементов равными .

Из соображений расширения частотного диапазона принять для всех D-элементов .

Рассчитать базовое сопротивление ( ) каждого D-элемента по значениям нормированных емкостей LC-прототипа

. (3)

На рис. 1 показаны результаты расчета ФНЧ Чебышева 5-го порядка с граничной частотой 300 кГц и неравномерностью АЧХ 8 мдБ. Для реализации D-элементов можно использовать параметрически низкочувствительную схему, состоящую из двух ОУ, двух конденсаторов и трех резисторов (рис. 2а). Однако даже применение широкополосного ОУ 140УД26 приводит, как это видно из анализа АЧХ фильтра в полосе пропускания, к значительной неравномерности (погрешности коэффициента передачи). Строго доказывается, что эта погрешность обусловлена влиянием частоты единичного усиления ОУ.

а)
б)

Рис. 1. LC- (а) и D- (б) структуры Чебышевского ФНЧ 5-го порядка

а)

б)

Рис. 2. Принципиальная схема (а) и амплитудно-частотная характеристика в полосе пропускания (б)

Чебышевского ФНЧ 5-го порядка при использовании ОУ типа 140УД26

Дальнейший анализ схем показывает, что дрейф нуля таких фильтров не зависит от ЭДС смещения ОУ и определяется только токами их неинвертирующих входов

. (4)

Таким образом, повышение качественных показателей устройств частотной селекции требует синтеза схем D-элементов с более низким влиянием частоты единичного усиления ОУ.

2. Обобщенная структура ARC-устройств с ДОУ

В общем случае произвольное по своему функциональному назначению и структуре ARC-устройство можно рассматривать в виде совокупности N дифференциальных операционных усилителей и n RC-цепей первого порядка, связанных между собой посредством коммутатора, в состав которого могут входить только резистивные делители и сумматоры (рис. 3).

Рис. 3. Обобщенная структура лестничных ARC-устройств

Рассматриваемая обобщенная структура (модель) описывается векторной системой уравнений:

(5)

Смысл векторов , , , , Y, Z, отображающих сигналы в основных узлах схемы, поясняется на сигнальном графе, изображенном на рис. 4. Содержательная сторона других составляющих системы (5) приведена в табл. 1.

Рис. 4. Векторный сигнальный граф обобщенной структуры

Таблица 1

Основные составляющие обобщенной структуры

Матрица, вектор	Размерность	Физический смысл компоненты матрицы (вектора)
		Частные передачи коммутатора от источника сигнала ( ) к i-му резистору ( ) лестничной резистивной цепи
		Передаточная функция ( ) i-й RC-цепи ( – проводимость i-й RC-цепи, – нагрузки i-й RC-цепи)
		Передаточная функция ( ) i-й RC-цепи
		Передаточные функции j-го ОУ ,
		Частные передачи коммутатора с выхода j-го ОУ к i-му конденсатору ( ) и к i-му резистору ( ). Индекс j обозначает номер столбца матриц
		Частные передачи коммутатора с выхода i-й RC-цепи к инвертирующему ( ) и неинвертирующему ( ) входам j-го ОУ. Индекс i обозначает номер столбца матриц
		Частные передачи коммутатора с выхода q-го ОУ к инвертирующему ( ) и неинвертирующему ( ) входам j-го ОУ. Индекс q является номером столбца матриц
		Частная передача коммутатора с выхода i-й RC-цепи к нагрузке
Примечание. Здесь и далее {} является диагональной матрицей, () – вектором-столбцом, [] – вектором-строкой, I – единичной матрицей, – передачей коммутатора от источника входного сигнала к нагрузке.

Как видно из сигнального графа, анализируемая модель состоит из трех основных частей. Первая часть (компоненты вектора ) связывает источник сигнала со входом лестничной резистивной цепи, причем , где ненулевая компонента соответствует номеру первого резистора резистивного эквивалента лестничной структуры.

Вторая и наиболее важная часть системы (компоненты всех матриц, входящих в (5)), осуществляет через взаимодействие базисных структур основное преобразование сигнала. Третья часть (компоненты вектора ) обеспечивает связь нагрузки с выходом базисных RC-структур.

Приведенная выше система уравнений и математические выражения (табл. 1) позволяют получить различные соотношения, характеризующие динамику ARC-устройства (передаточная функция, уравнения состояния и т.п.). Если активные элементы описываются передаточной функцией первого порядка

(6)

( , – статический коэффициент и площадь усиления ОУ), то не только передаточная функция всего устройства , но и ее чувствительность могут быть получены через набор локальных передаточных функций идеализированной схемы – – передаточная функция устройства при подключении источника сигнала к неинвертирующему входу j-го активного элемента, – передаточная функция устройства на его выходе, – передаточная функция на выходе j-го активного элемента при подключении источника сигнала к его неинвертирующему входу. В этом случае

, (7)

, (8)

, (9)

что, в конечном счете, и позволяет осуществить разбиение как задачи анализа, так и задачи синтеза структуры на ряд относительно самостоятельных и более простых составляющих. Решение системы (5) с учетом сказанного приводит к следующему результату

. (10)

Так как нагрузка подключена к выходу последнего D-элемента, то

, (11)

, (12)

где вектор имеет единственную отличную от нуля компоненту, соответствующую номеру j-го ОУ.

, (13)

, (14)

где вектор характеризуется аналогичной структурой.

Таким образом, локальные передаточные функции , определяющие влияние аналоговых элементов на характеристики полинома, представляют собой диагональные элементы матрицы Q1.

Блочная матрица анализируемой системы следует из (5) через процедуры Фробениуса [3]:

, (15)

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР