Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Рутледж Д. -> "Энциклопедия практической электроники" -> 134

Энциклопедия практической электроники - Рутледж Д.

Рутледж Д. Энциклопедия практической электроники — M.: ДМК Пресс, 2002. — 528 c.
ISBN 5-94074-096-0
Скачать (прямая ссылка): enciklopediya2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 128 129 130 131 132 133 < 134 > 135 136 137 138 139 140 .. 193 >> Следующая

|ззТ| 14. ШУМЫ И ИНТЕРМОДУЛЯЦИЯ
14.6. Измерение шума
Минимально различимый сигнал для приемника можно получить несколькими способами. Самый простой - измерить мощность шума на выходе и коэффициент усиления, а затем разделить одно на другое. Но прежде чем измерять коэффициент усиления, убедитесь, что схема АРУ выключена. Другой подход заключается в том, чтобы определить мощность входного сигнала, при которой мощность выходного сигнала в два раза превышает первоначальную мощность шума на выходе. Но при этом придется подавать в схему очень малый сигнал с известным уровнем мощности. Большинство генераторов не позволяют работать с малыми сигналами, поэтому потребуется настраиваемый аттенюатор. Прежде чем выполнять измерения, убедитесь, что отсутствует утечка, при которой сигнал может пройти на вход приемника, минуя аттенюатор.
Для измерения температуры шума приемника Тг необходим источник шума, удельная мощность которого известна, например генератор. Нужно регулировать удельную мощность шума до тех пор, пока выходная мощность не удвоится. Если плавная регулировка источника шума по каким-то причинам невозможна, используйте два разных источника шума с известными эффективными температурами. Если у приемника хорошая шумовая характеристика, для измерений можно использовать резистор при двух разных температурах. Проще всего проводить измерения при комнатной температуре и температуре 77 К, погрузив резистор в емкость с жидким азотом. Допустим, что есть две различные температуры источника, T1 и T2, и в каждом случае мы определяем выходную мощность. Представим результаты в виде;
P1 = (X(T^T1) (14.33)
P2 = (X(T,+ T2) (14.34)
где а - коэффициент пропорциональности. Отношение P1 к P2 называется Y-фактором. Поскольку он обычно больше единицы, будем предполагать, что T1 > T2. Запишем:
P T +T
У=1Г = ^Г (14.35)
P2 T+T2 v '
Отсюда температура шума приемника равна:
т = T1-YT2 (14.36)
Y-I
14.7. Интермрдуляция
Ранее были проанализированы ложные отклики, порожденные сигналами, частота которых на выходе совпадает со звуковой частотой полезного сигнала. Эти отклики подавлялись фильтрами. Существуют различные паразитные составляющие, возникающие, если на входе оказывается более одного сигнала большого уровня. Это
14.7. ИНТЕРМОДУЛЯЦИЯ [ЗЗЗ]
проиллюстрировано на рис. 14.6, где представлены два входных сигнала очень близких частот I1 и f2.
Нелинейная характеристика смесителя частоты или усилителя приведет к появлению сигналов, у которых будут сочетаться гармоники f, и f2.
Эти частоты называются интермодуляционными составляющими. Частоты многих интермодуляционных составляющих сильно отличаются от частоты входного сигнала, а это означает, что высокочастотный фильтр может их блокировать. Однако у четырех составляющих частоты слишком близки к частоте входного полезного сигнала, еле довательно, высокочастотный фильтр не может их подавить. Это составляющие тре тьего порядка:
f5 f3 H f2 f3 f5 f
Рік. 14.6. Интермодуляционные составляющие, близкие к чааотам входных сигналов T1 и f2_
f, =2f, -f.
f- = 2f -f і ^.I2 і,
и пятого порядка: f5=3f,-2f2
f; =3f\-2f,
(14.37) (14.38)
(14.39) (14.40)
Они тоже показаны на рис. 14.6. Если настроить приемник на эти частоты, вы сможете услышать сигнал помехи.
Теперь рассмотрим, как получаются интермодуляционные составляющие. Представим отклик в виде ряда Тейлора:
U = GUU( + G2U12 + G3U13 + G4U14 + G5U15 + ...
(14.41)
где G11 - коэффициент усиления по напряжению, а другие коэффициенты G1 описывают нелинейное поведение каскадов схемы. Предположим, что входной сигнал U1 содержит две частотные составляющие f, и f2:
U1 = U1cos(2rcf1t) + U2cos(2rcf2t)
(14.42)
Члены высших порядков U12, U13... приводят к появлению интермодуляционных составляющих. При низком уровне входных сигналов эти составляющие также ниже уровня шума приемника. Но при высоком уровне сигнала мощность интермодуляционных составляющих резко увеличивается, в результате чего возникают паразитные сигналы. <
Наиболее важными интермодуляционными составляющими являются составляющие третьего и пятого порядков, поскольку составляющие второго и четвертого порядков расположены далеко от основной частоты. Вычислим коэффициенты составляющей третьего порядка. Для этого потребуется найти несколько косинусоидальных составляющих. Чтобы упростить задачу, предположим, что U1 = U2 = UhF^E
оно состояло из суммарной и разностной частот.
2 w XX,., - X 2. Выражение можно интерпретировать таким образом, чтобы
|334~| 14. ШУМЫ И ИНТЕРМОДУЛЯЦИЯ
Запишем:
и2
U1 cos(27rf,t) • U2 cos(27tf2t) = — [cos(27rf2t + 27tf,t) + cos(27tf2t - 27Tf1I)] Если раскрыть составляющую U13 = (U cos(2jcf,t) + Ucos(27tf2t))3
(14.43)
(14.44)
получим все возможные суммарные и разностные комбинации, выделенные из сигналов частотами f, и I2 Общий коэффициент U3 / 4. Суммарные и разностные частоты повторяются, и нам нужно узнать количество повторений. Необходимо внимательно обработать каждую из частот (при выполнении задачи № 35 потребуются составляющие пятого порядка). Разделим частоты на две группы. К первой отнесем суммарные частоты, такие как 3ft, 2ft + f2, 2f2 + ft и 3f2. Гармоники третьего порядка 3ft и 3f2 появляются один раз, а смешанные суммы 2f, + f2 и 2f2 + ft - по три раза каждая. Теперь обратимся к разностным частотам. Их тоже четыре: 2ft - f2, f„ f2 и 2f2 - f,. Сложнее представить исходные частоты f, и f2 как возникшие в результате разности. Запишем их в следующем виде:
Предыдущая << 1 .. 128 129 130 131 132 133 < 134 > 135 136 137 138 139 140 .. 193 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed