Рефераты | Рефераты по математике | Анализ стробоскопического преобразователя частоты Анализ стробоскопического преобразователя частоты Категория реферата: Рефераты по математике Теги реферата: евгений сочинение, скачать дипломную работу Добавил(а) на сайт: Visenin. Предыдущая страница реферата | 1  2

где ic1 и ic2 токи емкостей корпусов диодов D1 и D2 соответственно.

На основании (3) и (4) найдем ID1 и ID2. Кроме того, учтем взаимное влияние токов диодов D1 и D2, которое будет проявляться, когда сопротивление источника сигнала не равно сопротивлению генератора строб импульсов.

Рис. 2

Выражение для ik1 и ik2 примет следующий вид:

где

Система уравнений (7), (8), (12), (13), (14) решается численным методом.

3. Характеристика нелинейности выходного сигнала стробпреобразователя

Численное решение для стробпреобразователя с треугольным стробимпульсом и следующими параметрами диодов: сек., , С - емкость корпуса диода 0,3 пФ, L - индуктивность диода Гн, Rd - сопротивление базы диода 2 Ом, показывает заметную зависимость нелинейности от частоты преобразуемого сигнала. Для высоких уровней сигнала (порядка 1 В) нелинейность уменьшается с частотой. Уменьшение емкости конденсатора преобразователя приводит к уменьшению уровня нелинейности, так как при длительности стробимпульса 75 пс и емкости 0,5 пф нелинейность в диапазоне от 10 МГц до 3 ГГц 0,3-0,5% , то при емкости 2 пф 0,5-0,7. Увеличение длительности стробимпульса ведет к уменьшению нелинейности, но и к уменьшению коэффициента передачи на высоких частотах, а также к появлению ярко выраженного минимума нелинейности (рис.3, 4). При низком уровне сигнала график зависимости нелинейности представляет собой сложную кривую, имеющую несколько минимумов и максимумов.

На рис. 3 и 4 приведены графики нелинейности стробпреобразователя при воздействии сигнала в 1 В и 0,5 В для разных емкостей конденсатора преобразователя.

Рис. 3 Нелинейность преобразователя (напряжение сигнала 1 В)

Рис. 4 Нелинейность преобразователя (напряжение сигнала 0,5 В)

Для уменьшения нелинейности при высоких уровнях сигнала необходимо использовать цифровую обработку сигнала, поступающего с выхода преобразователя. Для сглаживания коэффициента передачи с помощью численного моделирования подбирается соответствующая корректировочная функция. Для кольцевого диодного стробпреобразователя наиболее простая и подходящая , где - частота сигнала, - вносимый стробпреобразователем фазовый сдвиг, k0 и k1 - эмпирически найденные или подобранные с помощью численного моделирования коэффициенты. Далее значение выходного сигнала умножается на значение корректировочной функции. На рис. 3 показан график нелинейности стробпреобразователя с длительностью стробимпульса 50 пс при воздействии сигнала 1 В с цифровой обработкой сигнала, где k0=0,013625, k1 = 1,625*10-12. На рис. 4 показан аналогичный график для напряжения сигнала 0,5 В. Коэффициенты k0 и k1 зависят также от значения сигнала. Но эта зависимость для высоких уровней сигнала, где целесообразно применять такие цифровые фильтры из-за относительно большой нелинейности (0,1-1% ), может быть выражена достаточно просто - линейной функцией.

4. Заключение

В отличие от [1] в модели стробпреобразователя с инерционными диодами нелинейность выходного сигнала зависит от частоты входного сигнала, и эта зависимость сильно проявляется на частоте более 1 ГГц. Поэтому при разработке стробпреобразователей, работающих на частотах свыше 1 ГГц, необходимо использовать модель стробпреобразователя с инерционными диодами. Высшие гармоники выходного сигнала возникают за счет нелинейности вольтамперной характеристики диода, что было учтено в [1], и влияния тока ik , эти гармоники складываются, что может приводить либо к уменьшению нелинейности, либо к увеличению.

Список литературы

Жилин Н.С., Майстренко В.А. Метрологические аспекты преобразования частоты // Томск.: Изд-во Томск. ун-та, 1986.

Sparkes J.J., Beaufou R. The junction Transistor as a Charge Controlled Device // Proc. IRE. 1957. December. p. 1740.

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки