Каталог сотовых телефонов

Радиоэлектроника: практика и теория с т.з. начинающего специалиста

Промежуточная частота

Наименьшая длительность импульса определяет минимальное значение промежуточной частоты, которое дает возможность избежать заметного перекрывания зеркальных спектров.

В случае высокочастотных колебаний, модулированных прямоугольным импульсом, ширина спектра возрастает при уменьшении длительности импульса. Разность частот между первыми минимумами равна 2 т, где т - длительность импульса в секундах. Таким образом, при импульсе длительностью 1 мксек разность частот между этими минимумами равна 2 мггц, в то время как при импульсе длительностью 5 мксек она равна 0,4 мггц.

Для 226 осуществления надлежащего разложения спектра ширина полосы пропускания удилителя промежуточной частоты должна быть узкой по сравнению с величиной 2 т. Надо отметить, что при возрастании величины тД не происходит быстрого ухудшения спектра; влияние изменяющейся величины тД выражается прежде всего в том, что минимумы спектрограммы перестают быть равными нулю.

Получение нужного разделения между зеркальными спектрами определяет нижний предел промежуточной частоты. В случае прямоугольного импульса энергия в четвертом боковом лепестке составляет около 1 3% энергии в центральном лепестке. Поэтому заметное перекрытие спектров не будет иметь места, если боковые лепестки одного спектра, расположенные после третьего, будут перекрывать третий и более слабые Лепестки другого зеркального спектра.

Это условие требует, чтобы промежуточная частота была равна или больше 4 х, что вдвое больше расстояния между первыми минимумами. Так как длительность импульса определяет пределы полосы пропускания по промежуточной частоте и промежуточную частоту, то понятно, что используемый диапазон длительности импульса определяет одновременно максимальную полосу пропускания частот и минимальную промежуточную частоту.

Если применяемый диапазон длительности импульса, то могут возникнуть осложнения при расчете усилителя промежуточной частоты. Для рассмотрений частного случая допустим, что диапазон длительности импульса простирается от 5 до 7г мксек. Такой диапазон требует, чтобы полоса пропускания по промежуточной частоте была равна 20 кгц или меньше, а промежуточная частота 8 мггц.

Сконструировать усилитель, работающий на промежуточной частоте & мггц при такой полосе пропускания, затруднительно. Следует помнить, что именно полоса пропускания по промежуточной частоте, а не ширина полосы видео усилителя определяет качество разложения спектра. Разложение спектра полностью определяется к тому моменту, когда сигнал достигает детектора. Видеоусилитель должен лишь усиливать подводимый к нему сигнал без чрезмерных амплитудных искажений, вызываемых его часто г-ной характеристикой. Другие характеристики видео усилителя менее существенны.
Дальше...

Полупроводниковые тензорезисторы

Появившиеся в последние годы полупроводниковые тензорезисторы имеют по сравнению с рассмотренными выше типами тензорезисторов ряд существенных преимуществ: чувствительность их в 50-60 раз выше, чем у проволочных, малые размеры, высокий уровень выходного сигнала измерительных схем, исключающий иногда применение сложных и дорогих усилителей.

Кроме того, сопротивление тензорезистора при тех же размерах путем добавления соответствующих присадок к материалу датчика и изменения технологии изготовления может быть изменено в очень широких пределах (от 100 ом до 50 кол) при коэффициенте тензочувствительности от 100 до +200. Основным отличием полупроводниковых тензорезисторов от проволочных является большое (до 50%) изменение сопротивления тензопреобразователя при деформации. Наиболее сильно тензоэффект выражен у германия, кремния, антимонида индия, арсенида галлия и др.

По ряду причин для тензорезисторов применяются в основном кремний и германий. Они обладают высокой тензочувствительностыо, химически инертны, выдерживают нагрев до 500-540° С и позволяют изготавливать тензорезисторы различной формы. Параметры гедистора несколько уступают параметрам кремниевых терморезисторов. К недостаткам полупроводниковых тензорезисторив следует отнести их малую механическую прочность и малую гибкость.

Другим недостатком полупроводниковых тензорезисторов является то, что, несмотря на большую тензочувствительность резисторов, реализовать ее из-за нелинейности характеристик, высокой чувствительности к воздействию внешних условий (температуры, освещения и т. д.) и существенного разброса параметров от образца к образцу оказывается довольно сложным и требуется определенным опыт. Вызванное деформацией изменение сопротивления тензорезисторов весьма мало и колеблется от единиц миллиом до нескольких десятых долей ома.

Для измерения этих -изменений используются в основном две схемы: потенциометрическая и мостовая. В тензометрии применяются как уравновешенные, так и неуравновешенные мосты. В первых разбаланс моста, вызванный изменением сопротивления тензорезистора, компенсируется известным (калиброванным) изменением сопротивления другого плеча, благодаря чему снова достигается равновесие.

Преимуществами уравновешенного моста являются большая точность (ибо результат не зависит от случайного изменения чувствительности нуль индикатора) и применимость при малых изменениях сопротивления тензорезистора; недостатком пригодность практически только для статических или медленно изменяющихся процессов, когда за время балансировки моста процесс не изменяется.

Неуравновешенные мосты, в которых изменение сопротивления определяется по величине разбаланса, более универсальны и применимы для измерения как статических, так и динамических процессов. В неуравновешенных мостах ток через гальванометр г (или напряжение в точках cd) находятся в весьма сложной зависимости от всех элементов схемы. Все проводившиеся до настоящего момента рассуждения относились к случаю питания моста постоянным током.
Тензорезисторы

Двойная термисторная головка

Была сконструирована новая 70-омная коаксиальная термисторная головка, в которой использованы два термистора для рассеивания высокочастотной мощности. Коаксиальная линия оканчивается тройником, расположенным в круглой полости. Полость является нерезонансной и положение нижней пластины не является критичным. Термисторы оказываются соединенными параллельно для колебаний высокой частоты и последовательно для постоянного тока.

Последовательная комбинация термисторов составляет одно плечо мостовой схемы постоянного тока, использующей дисковые термисторы для температурной компенсации. Наиболее интересной чертой этой не настраиваемой головки является то, что последовательная комбинация термисторов исключает необходимость применения шлейфа в мосте постоянного тока. Кроме того, нет необходимости в применении конусов, и головка может быть сделана исключительно компактной.

Широкополосные коаксиальные термисторные головки: Для согласования сопротивления термистора применяются шлейф и последовательный трансформатор, каждый из которых имеет длину. Бусинка работает при сопротивлении, вдвое большем волнового сопротивления передающей линии, в которой применяется головка. Только при этом условии является справедливым принцип данной конструкции. Как было указано нецелесообразно, чтобы термистор работал при сопротивлениях 50 или 70 ом, т. е.

При обычных значениях волновых сопротивлений коаксиальных линий. Однако работа бусинки при сопротивлениях 100 или 140 ом не встречает возражений. Описываемый принцип особенно пригоден при относительно длинных волнах, при которых реактивная составляющая полного сопротивления термистора невелика и относительно мало изменяется с изменением частоты. На средней волне диапазона четвертьволновый шлейф не оказывает влияния на входное сопротивление головки и согласование осуществляется последовательным трансформатором.

Если головки предназначена для использования в узкой полосе частот, то можно удовлетвориться обычным методом расчета и определить волновое сопротивление последовательного трансформатора как среднее геометрическое желаемого входного сопротивления головки и сопротивления термистора в точке. Однако при использовании головки в широкой полосе частот характеристическое сопротивление трансформатора (или шлейфа) должно немного отличаться от указанного среднего геометрического значения.

Кроме того, шлейф и последовательный трансформатор имеют тенденцию погашать отражения при длинах волн, отличающихся от средней волны диапазона. Это является результатом расчета вышеуказанного среднего геометрического значения волнового сопротивления. Однако для того, чтобы использовать головку как головку с фиксированной настройкой, надо сделать возможной регулировку длины шлейфа в небольшом диапазоне в обе стороны от номинальной длины л 4 . С помощью этой регулировки эффективно компенсируется разброс величин сопротивления термистора.
Читать далее