Analiza oscilațiilor armonice în cele mai simple lanțuri radiotehnice. Programul de disciplină "lanțuri de inginerie radio și semnale. Lanțuri liniare cu parametri variabili
Lanțurile și elementele de inginerie radio utilizate pentru implementarea enumerate în § 1.2 Transformările semnalelor și oscilațiilor pot fi împărțite în următoarele clase de bază:
lanțuri liniare cu parametri constanți;
lanțuri liniare cu parametri variabili;
lanțuri neliniare.
Acesta ar trebui să fie indicat imediat că în dispozitivele radio reale, o alocare clară a lanțurilor și a elementelor liniare și neliniare nu este întotdeauna posibilă. Atribuirea acelorași elemente la liniară sau neliniară depinde adesea de nivelul semnalelor care le afectează.
Cu toate acestea, clasificarea mai sus a lanțurilor este necesară pentru înțelegerea teoriei și tehnicilor de prelucrare a semnalului.
Formulăm proprietățile de bază ale acestor lanțuri.
2. Lanțuri liniare cu parametri constanți
Puteți trece de la următoarele definiții.
1. Lanțul este liniar dacă elementele incluse în acesta nu depind de forța exterioară (tensiune, curentul) care acționează asupra lanțului.
2. Lanțul liniar este supus principiului suprapunerii (suprapunerii).
În forma matematică, acest principiu este exprimat prin următoarea egalitate:
unde l este operatorul care caracterizează efectul lanțului la semnalul de intrare.
Esența principiului suprapunerii poate fi formulată după cum urmează: Atunci când acționează pe un lanț liniar al mai multor forțe exterioare, comportamentul lanțului (curent, tensiune) poate fi determinat prin soluții de suprapunere (suprapunere) găsite pentru fiecare utilizare a separarea. De asemenea, puteți utiliza o astfel de formulare: în lanțul liniar, suma efectelor efectelor individuale coincide cu efectul cantității de influențe. Se presupune că lanțul este liber de rezervele inițiale de energie.
Principiul aplicației stă la baza metodelor spectrale și operatorului de analiză a proceselor tranzitorii în circuitele liniare, precum și metoda integrală de suprapunere (integralul Duhamel). Aplicând principiul suprapunerii, orice semnale complexe atunci când le transmiteți prin lanțuri liniare pot fi descompuse pe simple, mai convenabile pentru analiză (de exemplu, armonică).
3. La orice efecte complexe ocazionale într-un lanț liniar cu parametri constanți, nu apar oscilații de frecvențe noi. Acest lucru rezultă din faptul că, cu efectul armonic asupra lanțului liniar cu parametri constant, oscilația la ieșire rămâne armonică la aceeași frecvență ca la intrare; Numai amplitudinea și faza de oscilații se schimbă. Declararea semnalelor pentru oscilațiile armonice și înlocuirea rezultatelor descompunerii (1.1), asigurați-vă că numai oscilațiile cu frecvențele incluse în semnalul de intrare pot exista la ieșirea circuitului.
Aceasta înseamnă că niciuna dintre transformările semnalelor însoțite de apariția de noi frecvențe (adică, frecvențele care sunt absente în spectrul de intrare) nu pot fi, în principiu, utilizând un lanț liniar cu parametri constanți. Astfel de lanțuri sunt folosite pentru a rezolva problemele care nu au legătură cu transformarea spectrului, cum ar fi o amplificare a semnalului liniar, filtrarea (prin semn de frecvență) și așa mai departe.
3. Lanțuri liniare cu parametri variabili
Există în lanțuri mintale, unul sau mai mulți parametri care sunt schimbați în timp (dar nu depind de semnalul de intrare). Astfel de lanțuri sunt adesea numite parametrice liniare.
Proprietățile 1 și 2 formulate în paragraful anterior sunt valabile pentru circuitele parametrice liniare. Cu toate acestea, spre deosebire de cazul precedent, chiar și cel mai simplu efect armonic creează o vibrație complexă având un spectru de frecvențe într-un lanț liniar cu parametri variabili. Acest lucru poate fi explicat în următorul exemplu simplu. Lăsați rezistența, rezistența căreia variază în timp prin lege
eMF-ul armonic este atașat
Curent prin rezistență
După cum vedem, există componente cu frecvențe care nu sunt în. Chiar și din acest cel mai simplu model este clar că prin schimbarea rezistenței în timp, puteți converti spectrul de intrare.
Un rezultat similar, deși cu calcule matematice mai complexe, poate fi obținut pentru lanțuri cu parametri variabili care conțin elemente cu jet - inductori și condensatori. Această întrebare este luată în considerare în CH. 10. Aici observăm doar că lanțul liniar cu parametri variabili convertește spectrul de frecvență al expunerii și, prin urmare, poate fi utilizat pentru unele transformări ale semnalelor însoțite de transformarea spectrului. De asemenea, se va observa că schimbarea periodică în timpul inductanței sau a capacității lanțului oscilator permite "pomparea" energiei de la dispozitivul auxiliar, care modifică acest parametru ("amplificatoare parametrice" și "generatoare parametrice" , cap. 10).
4. Lanțuri neliniare.
Circuitul radiotehnic este neliniar dacă conține unul sau mai multe elemente ale căror parametri depind de nivelul de intrare. Cel mai simplu element neliniar este o diodă cu caracteristică volt-amperă prezentată în fig. 1.4.
Listăm proprietățile principale ale lanțurilor neliniare.
1. La lanțurile neliniare (și elementele), principiul suprapunerii nu este aplicabil. Această proprietate a lanțurilor neliniare este strâns legată de curbura Volt-Ampere (sau a altor caracteristici similare) ale elementelor neliniare care încalcă proporționalitatea dintre curentul și tensiunea. De exemplu, pentru o diodă, dacă tensiunea corespunde curentului o tensiune - tensiunea totală va corespunde curentului, altul decât cantitatea (figura 1.4).
Din acest exemplu simplu, se poate observa că atunci când analizăm impactul unui semnal complex pe un lanț neliniar, acesta nu poate fi văzut mai simplu; Trebuie să căutați răspunsul lanțului la semnalul rezultat. Non-aplicabilitatea pentru lanțurile neliniare ale principiului suprapunerii face obiectul unor metode spectrale și alte metode de analiză bazate pe descompunerea semnalului complex la componente.
2. O proprietate importantă a circuitului neliniar este de a transforma spectrul de semnal. Când este expus la un lanț neliniar al celui mai simplu semnal armonic din lanț, în plus față de oscilațiile frecvenței principale, armonicile apar cu frecvențe, multiple de frecvența principală (și, în unele cazuri, o componentă constantă a curentului sau tensiunii). În viitor, se va demonstra că, cu o formă complexă de semnal într-un lanț neliniar, în plus față de armonici, apar oscilații cu frecvențe combinate, care sunt rezultatul interacțiunii oscilațiilor individuale care fac parte din semnal.
Din punctul de vedere al transformării spectrului de semnal, accentuați diferența fundamentală dintre lanțurile parametrice și neliniare liniare. În circuitul neliniar, structura spectrului de la priză depinde nu numai de forma semnalului de intrare, ci și de amplitudinea sa. În circuitul parametric liniar, structura spectrului de la amplitudinea semnalului nu depinde.
Interesul special pentru inginerii radio sunt oscilații gratuite în lanțurile neliniare. Astfel de oscilații se numesc auto-oscilete, deoarece apar și pot exista în mod durabil în absența impactului periodic extern. Consumul de energie este compensat de sursa energiei DC.
Principalele procese de inginerie radio: generarea, modularea, detectarea și conversia frecvenței sunt însoțite de o transformare a spectrului de frecvență. Prin urmare, aceste procese pot fi efectuate utilizând circuite parametrice neliniare sau liniare. În unele cazuri, ambele lanțuri parametrice neliniare și liniare sunt utilizate simultan. În plus, trebuie subliniat faptul că elementele neliniare sunt operate în combinație cu lanțurile liniare care excrețin componentele utile ale spectrului transformat. În acest sens, după cum sa menționat deja la începutul acestui paragraf, împărțirea lanțurilor pe parametria liniară, neliniară și liniară este foarte condiționată. De obicei, pentru a descrie comportamentul diferitelor noduri ale aceluiași dispozitiv de inginerie radio, este necesar să se aplice o varietate de metode matematice - liniare și neliniare.
Smochin. 1.4. Caracteristicile volt-ampere ale elementului neliniar (diode)
Proprietățile de bază de mai sus ale lanțurilor a trei clase - liniare cu parametri constanți, parametrici liniari și neliniari - sunt stocați sub orice formă de implementare a lanțului: cu parametri concentrați, cu parametri distribuiți (linii, dispozitive emise) etc. Aceste proprietăți se aplică și aceste proprietăți la dispozitivele de procesare a semnalelor digitale.
Cu toate acestea, trebuie subliniat faptul că determinarea lanțurilor asupra principiului liniar și neliniar al suprapunerii este formulată mai sus pentru operația de sumare la intrarea lanțului [cm. (1.1). Cu toate acestea, această operație nu epuizează cerințele pentru sistemele moderne de procesare a semnalelor. Important pentru practică este, de exemplu, cazul în care semnalul de la intrarea lanțului este un produs de două semnale. Se pare că ambele astfel de semnale pot fi procesate, sub rezerva principiului superpoziției, cu toate acestea, această prelucrare va fi o combinație de operațiuni neliniare și liniare special selectate. O astfel de prelucrare se numește homomorf.
Sinteza dispozitivelor similare este luată în considerare la sfârșitul cursului (vezi capitolul 16), după studierea lanțurilor liniare și neliniare, precum și prelucrarea semnalului digital, a cărui impuls a fost impulsul utilizării pe scară largă a procesării homomorfice.
"Aproba"
Vice-rector pentru afacerile academice
_____________ v.g.prokoshev.
"____" ______________ 2011.
Disciplina programului de lucru
"Lanțuri de inginerie radio și semnale"
(Numele disciplinei)
Direcție direcțională 210400 "Radio Engineering"
Profile de preparare "Engineering radio", "radiofizică"
Calificare (grad de absolvent) Burlac
Formă de studiu elev
| Semestru | Intensitatea muncii (Zacd. / Oră.) | Prelegeri (oră.) | Nemaipomenit. Clase (ora.) | Laborați. muncă (ora.) | Curs. sclav (ora.) | SRS. | formă de control (Ex. / Offset) |
| 4 | 4/144 | 34 | 17 | 17 | --- | 76 | Decalaj |
| 5 | 3/108 | 17 | 17 | 17 | 30 | 27 | Examen, test (kr) |
| TOTAL | 7/252 | 51 | 34 | 34 | 30 | 103 | Examen, test (kr) |
Vladimir, 2011.
Obiectivele dezvoltării disciplinei
Scopul dezvoltării disciplinei "lanțuri de inginerie radio și semnale" este: Grofundarea studenților, în primul rând, înțelegerea proprietăților diferitelor semnale radio și a panourilor radio, entitatea și caracteristicile proceselor care apar în timpul trecerii semnalelor prin trecerea semnalelor lanțuri radiotehnice; În al doilea rând, capacitatea de a descrie, analiza și a investiga în mod analic procesele din panourile radio pe baza metodelor și tehnicilor radiate, astfel pune la baza cunoștințelor și abilităților teoretice și practice utilizate în studenții studenți cu discipline speciale în specialitatea "Inginerie radio". Instruire în domeniul ingineriei radio pentru diferite sfere ale activităților profesionale ale unui specialist:
design design;
producție și tehnologică;
cercetare;
organizațional și managerial;
instalarea și punerea în funcțiune;
serviciu și operațional.
Sarcina disciplinei include cunoștințele de formare a studenților
clasificări, proprietăți fundamentale și principalele caracteristici ale semnalelor radio și a panourilor radio în regiunile de timp și frecvență, legile de conversie a semnalelor în diferite panouri radio;
metode de analiză a transferului oscilațiilor determinate și aleatorii prin linii liniare (cu parametri constanți), lanțuri parametrice, neliniare și discrete, limitele aplicabilității și proprietățile metodelor;
modalități de încorporare și de extragere a informațiilor din semnale radio, principii pentru construirea dispozitivelor în aceste scopuri, surse și metode de reducere a erorilor și denaturării mesajului transmis;
elementele de bază ale sintezei lanțului;
metode de filtrare optimă a semnalelor;
Locul disciplinei în structura OOP HPE
Disciplina "lanțuri de inginerie radio și semnale" se referă la disciplinele publice generale:
Codul UCO OOP al curriculum-ului Programului Educațional principal (secțiunea) - B3;
Ciclu profesional;
Parte de bază (educație generală).
Relația cu alte discipline
Cursul "Lanțurile și semnalele radiotehnice" se bazează pe cunoașterea "matematicii", "fizică", "electronică", "dispozitive digitale și microprocesoare", "circuite de dispozitive electronice analogice", "fundamente ale teoriei lanțurilor", "electrodinamică și radioul val "și este baza pentru studiul" transmițătoarelor și dispozitivelor de generare a semnalului "," Dispozitive de recepție a semnalului și a dispozitivelor de procesare a semnalului "," sisteme radiotehnice "," radio automat "etc.
Competența studenților. Formulate de dezvoltarea disciplinei
Ca urmare a dezvoltării disciplinei, elevul trebuie să aibă următoarele competențe culturale generale (OK)
Abilitatea de a deține gândirea culturală, abilitatea de a generaliza, analiza, percepe informații, stabilirea obiectivului și alegerea modalităților de ao realiza (OK-1)
Abilitatea este corectă logic, argumentată și construită în mod clar pe cale orală și scrisă (OK-2)
Abilitatea de a coopera cu colegii, lucrează în echipă (OK-3)
Abilitatea de a utiliza legile de bază ale disciplinelor științifice naturale în activități profesionale, aplică metode de analiză matematică și modelare, cercetare teoretică și experimentală (OK-10),
Abilitatea de a reprezenta un nivel adecvat modern al cunoașterii prin imaginea științifică a lumii pe baza cunoașterii prevederilor de bază, a legilor și a metodelor de științe naturale și a matematicii (PC-1)
Abilitatea de a identifica esența științifică naturală a problemelor apărute în timpul activităților profesionale, atrage aparatul fizico-matematic corespunzător pentru a le rezolva (PC-2)
Disponibilitatea de a ține seama de tendințele moderne în dezvoltarea echipamentelor electronice, de măsurare și de calculare a tehnologiilor informației în activitățile lor profesionale (PC-3)
Abilitatea de a deține metode de rezolvare a problemelor de analiză și calculare a caracteristicilor lanțului electric (PC-4)
Abilitatea de a deține principalele tehnici de procesare și trimitere a datelor experimentale (PC-5)
Abilitatea de a colecta, procesa, analiza și sistematiza informații științifice și tehnice cu privire la cercetarea, utilizarea realizărilor științei, tehnologiei și tehnologiei interne și străine (PC-6)
Abilitatea de a colecta și analiza datele sursă pentru calcularea și proiectarea pieselor, a nodurilor și a dispozitivelor de sisteme de inginerie radio (PC-9)
Gata de a efectua calculul și proiectarea pieselor, componentelor și dispozitivelor de sisteme de inginerie radio în conformitate cu sarcina tehnică utilizând instrumentele de automatizare de proiectare (PC-10)
Disponibilitatea de a organiza furnizarea metrologică de producție (PC-16)
Abilitatea de a colecta și de a analiza informația științifică și tehnică, rezumă experiența internă și străină în domeniul ingineriei radio, efectuarea analizei literaturii de brevete (PC-18)
Abilitatea de a implementa programe de cercetare experimentală, inclusiv alegerea mijloacelor tehnice și a rezultatelor procesării (PC-20)
Abilitatea de a îndeplini sarcini în domeniul certificării mijloacelor, sistemelor, proceselor, echipamentelor și materialelor (PC-25)
Abilitatea de a efectua verificarea, punerea în funcțiune și ajustarea echipamentului și configurarea instrumentelor software utilizate pentru dezvoltarea, producerea și configurarea dispozitivelor și a sistemelor radiotehnice (PC-27)
Abilitatea de a participa la organizarea de întreținere și de configurare a dispozitivelor și sistemelor de inginerie radio (PC-29)
Gata de a efectua verificarea stării tehnice și a resurselor de echipamente reziduale, organizează inspecții preventive și reparații curente (PC-30)
Abilitatea de a dezvolta instrucțiuni de funcționare a echipamentelor tehnice și a software-ului (PC-32)
Ca urmare a dezvoltării disciplinei, studentul trebuie:
Știți:
principalele tipuri de dispozitive active, modelele și metodele lor de descriere cantitativă atunci când sunt utilizate în circuite și dispozitive radio;
metode de analiză a circuitelor constante și alternante în regiunile de timp și frecvență;
principalele metode de măsurare a caracteristicilor lanțurilor radiotehnice și a semnalelor, evaluează fiabilitatea și acuratețea acestora;
principalele tipuri de semnale deterministe și aleatorii în ingineria radio și metodele de transformare a acestora;
pachetele standard ale programelor de aplicații s-au axat pe rezolvarea problemelor științifice și de proiect ale electronicii de radio;
principii pentru construirea dispozitivelor de procesare a semnalelor în sisteme radio și complexe de diferite scopuri;
A fi capabil să:
utilizați pachete standard de aplicații pentru rezolvarea sarcinilor practice;
aplicați sisteme informatice și pachete de aplicații pentru proiectarea și cercetarea dispozitivelor de inginerie radio;
aplicați teoriile statistice ale detectării semnalelor, evaluând parametrii acestora și filtrarea proceselor de informare;
utilizați teoria recepției optime a semnalelor la proiectarea rețelelor radio ale transferului de informații;
Proprii:
metode și mijloace de dezvoltare și proiectare a documentației tehnice;
modele de dispozitive active utilizate în ingineria radio;
metode de analiză a lanțurilor electrice în moduri staționare și tranzitorii;
metode spectrale pentru analiza semnalelor deterministe și aleatorii și a transformărilor lor în circuitele electrice;
software-ul tipic pentru automatizarea proiectării și modelarea lanțurilor, dispozitivelor și sistemelor radioelectronice;
metode statistice de analiză și sinteză a sistemelor și dispozitivelor de inginerie radio.
Structura și conținutul disciplinei
4.1. Curs teoretic.
4.1.1. Introducere
Cerințe ale curriculumului și ale programului de lucru privind disciplina. Sisteme de certificare a sistemelor de evaluare a punctelor. Recomandări pentru studiul cursului, relația cu alte discipline.
Literatură. Diagrama structurală a sistemului de transmisie a informațiilor. Principalele procese de inginerie radio. Concepte de bază, termeni și definiții.
Subiectul și sarcinile disciplinei, locul său în sistemul de cunoștințe al inginerului. Rolul ingineriei radio în cercetarea științifică și în producția industrială.
Cerințele valutare.
4.1.2. Principalele caracteristici ale semnalelor. Clasificarea semnalului.
Lanțuri radiotehnice tipice. Clasificarea criteriilor. Semnale deterministe și aleatorii, continue, discrete, cuantificate și digitale, control și oscilații modulate. Caracteristici ale propagării undelor radio de diferite intervale.
4.1.3. Analiza spectrală a semnalelor periodice.
Seria generală Fourier. Analiza armonică a semnalelor periodice.
4.1.4. Analiza spectrală a semnalelor nereperidice.
Transformarea Fourier și proprietățile sale.
4.1.5. Distribuția energiei în spectrul semnalului și energiei periodice în spectrul semnalului nereperiodic
Independența capacității medii a semnalului periodic din fazele armonicii individuale. Egalitate parseval. Raportul dintre durata semnalului și lățimea spectrului (Lemma Riemann). Exemple.
4.1.6. Un singur impuls și de curse unice
Conceptul unei funcții delta (impuls) ca expresie limită a unor impulsuri de aeronave. Delta funcționează în domenii temporare și de frecvență, spectrul și proprietățile sale. Curse de cai unice, metode de introducere, comunicare cu funcția deltă, spectru. Concluzii.
4.1.7. Analiza corelației oscilațiilor deterministe.
Conceptul de funcție de corelare a semnalului determinist, proprietățile sale, comunicarea cu caracteristica spectrală. Funcția de corelare reciprocă. Coerenţă. Exemple.
4.1.8 Semnal semnal. Teorema și un număr de Kotelnikov.
Reprezentarea semnalelor cu o bandă de frecvență limitată sub forma unui rând de Kotelnikov. Numărul de grade de libertate de semnal. Teorema de numărătoare inversă în domeniul de frecvență.
4.1.9. Urmărirea radio liniară cu parametri constanți.
Definiție și proprietăți de bază ale lanțurilor liniare. AHH și Amplificatoarele Aperiodice și rezonante. Metode de determinare a AHH și FFH. Exemple. Lanțuri ideale și reale de diferențiere și integrare, frecvențele și FCH, utilizarea amplificatoarelor de operare. Compararea caracteristicilor temporale ale lanțurilor ideale și reale.
4.1.10. Lanțuri liniare cu feedback.
Principalele caracteristici ale sistemelor de feedback. Criterii de durabilitate. Feedback negativ. Sisteme cu o întârziere în lanț cu feedback. Caracteristica impulsului filtrului ideal și real.
4.1.11. Semnale radio, am-oscilații și spectrele lor.
Modificări ale amplitudinii, fazei, frecvenței modificărilor. AM-oscilații, concepte de bază și definiții. Modulație de amplitudine. Spectrul și diagrama vectorială a AM-oscilații atunci când sunt modulate cu un semnal armonic și complex. Exemple.
4.1.12. Modularea colțului. Spectrul de oscilații cu minte.
Faza și frecvența de oscilație instantanee. Spectrul oscilațiilor cu mintea. Spectrul de semnal. Comunicare FM și FM. Pulsul radio cu un semnal LFM cu o bază mare.
4.1.13. Spectrul de oscilații cu modulare unghiulară de amplitudine mixtă.
Reprezentarea generală a unor astfel de oscilații. Spectrul de oscilații cu modulație de amplitudine mixtă cu un singur semnal armonic de frecvență (2 cazuri). Cauzele asimetriei spectrului.
4.1.14. Plic, frecvența și faza oscilației benzii înguste.
Definiția multigidică a plicului și fazei oscilației în bandă îngustă. Instalarea ambiguității prin introducerea unui semnal suplimentar la semnalul către Hilbert. Principalele relații. Proprietățile plicului, definirea frecvenței instantanee și a fazei oscilațiilor pe un semnal dat. Un exemplu de oscilații bigharmonice.
4.1.15. Semnal analitic.
Generalizarea conceptului de amplitudine complexă. Conceptul de plicul complex. Semnalul analitic (integrat) și conexiunea acestuia cu un semnal fizic, proprietăți și conexiuni ale spectrelor sursă, plicul, plicul complex și semnalul analitic. Proprietățile semnalului analitic și conversia Hilbert.
4.1.16. Discretizarea oscilației în bandă îngustă pe Kotelnikov.
Comunicarea perioadei (frecvența) eșantioanelor cu un spectru de plicul și faza oscilației modulate. Diferența de informație Capacitatea semnalelor cu diferite tipuri de modulare.
4.1.17. Trecerea oscilațiilor deterministe prin lanțuri liniare cu parametri constanți.
Metode de analiză a trecerii oscilațiilor în circuitele liniare. Metoda spectrală. Exemplu. Metoda Integrală de ieșire. Exemplu.
4.1.18. Impactul semnalelor radio la lanțurile electorale.
Caracteristicile transmiterii semnalelor prin lanțurile electorale. Metoda spectrală aproximativă, metoda integrat simplificată. Caracteristicile utilizării lor.
4.1.19. Distorsionarea oscilațiilor modulate în circuitele electorale.
Am distorsiuni semnale. Distorsionarea semnalelor FM și FM. Metoda de frecvență instantanee pe exemplul unui amplificator rezonant.
4.1.20. Lanțuri neliniare și metode de teorie neliniară. Elemente neliniare, caracteristicile și proprietățile acestora.
Elemente neliniare. Apropierea caracteristicilor neliniare. Transformarea spectrului într-un lanț cu un element neliniar rezistiv sub acțiunea uneia și a două solicitări sinusoidale. Teoria frecvențelor combinaționale. Lanț neliniar cu filtrare.
4.1.21. Obținerea și detectarea am-oscilațiilor.
Primirea am_kolbaniei. Detectarea am-oscilațiilor. Condiții de detectare nedubotabilă a oscilațiilor.
4.1.22. Frecvența și detectarea fazelor, conversia frecvenței semnalului, detectarea sincronă.
Principiile de construcție a frecvenței și detectoarelor de fază, caracteristici ale convertoarelor de frecvență Detectarea semnalului sincron.
4.1.23. Structura sistemului auto-oscilant.
Definirea unui sistem vibrațional. Structura autogeneratorului. Mecanismul apariției de auto-oscilații. Echilibru condițiile de faze și amplitudini. Modul Generator instalat. Modul de generare moale și dur. Moduri moi și dure de auto-excitație. Stabilitate de frecvență. Ecuația neliniară a autovehiculului. Autogeneratoare cu contur oscilator, cu feedback intern, generatoare RS. Modularea colțului în autogenerator.
4.1.24. Lanțuri parametrice.
Principiile implementării lanțurilor parametrice și a proprietăților lor principale. Trecerea oscilațiilor prin lanțuri parametrice. Funcția de transmisie.
4.1.25. Caracteristicile pulsului circuitului parametric.
Obținerea unei caracteristici pulsate pentru un circuit de primă comandă. Exemplu. Diferențele de la lanț cu parametri constanți.
4.1.26. Principiul amplificării parametrice.
Principiul amplificării parametrice. Obținerea unei sisteme de substituție cu reactivitate variabilă prin lege armonică. Un amplificator parametric cu o singură legătură.
4.1.27. Utilizarea lanțurilor parametrice.
Modulatoare parametrice, detectoare, convertoare de frecvență.
4.1.28. Caracteristicile oscilațiilor aleatorie.
Clasificarea proceselor aleatorii. Legile distribuției proceselor aleatorii. Procese staționare aleatorii. Proprietate ergodică.
4.1.29. Descrierea semnalelor aleatorii în zonele de frecvență și temporală.
Densitatea puterii spectrale și funcția de corelare a procesului aleator. Teorema Wiener Hinchin. Model al procesului aleator sub formă de "zgomot alb". Exemple.
4.1.30. Procese aleatoare cu bandă îngustă.
Descompunerea semnalului la componentele independente de cvadratură. Obținerea legilor de distribuție a funcției de corelare a plicului, frecvenței și fazei zgomotului normal în bandă îngustă.
4.1.31. Procesele Markov.
Principalele definiții. Ecuația generalizată de Markov. Domeniile de aplicare a proceselor Markov.
4.1.32. Conversia caracteristicilor procesului aleator.
Determinarea densității de putere spectrală și a funcției de corelare a semnalului de ieșire. Impactul zgomotului "alb" asupra lanțurilor liniare.
4.1.33. Distribuind suma oscilațiilor armonice cu faze aleatorii.
Metoda de funcții caracteristice și aplicarea acesteia pentru estimarea distribuției sumelor oscilațiilor armonice cu faze aleatorii.
4.1.34. Normalizarea proceselor aleatorii în circuitele de bandă îngustă.
Efectul secvenței impulsurilor identice cu o fază aleatorie asupra sistemului de bandă îngustă, efectele oscilației CM cu o perioadă aleatorie de modulare pe sistemul de bandă înguste. Condițiile în care se va produce normalizarea. Denormaliză.
4.1.35. Impactul sumei semnalului armonic și a zgomotului asupra detectorului de amplitudine.
Legea distribuției și funcția de corelare a zgomotului care a trecut detectorul. Principalele relații atunci când trece prin amestecul adductiv al semnalului de zgomot. Raportul semnal / interferență.
4.1.36. Efectele semnalului și zgomotului pe detectorul de frecvență și limiterul rezonant de amplitudine.
Caracteristicile statice ale semnalului la ieșirea lanțului. Raportul semnalului / ieșirea la diferite rapoarte la ieșire.
4.1.37. Convertirea legii distribuției și a spectrului de energie într-un element neregulat neliniar.
Conversia legii de distribuție într-un element liniar cu feedback fără ambiguitate și ambiguu. Metode de constatare a caracteristicilor energetice ale procesului la ieșirea lanțului neliniar.
4.1.38. Filtrarea optimă pe fundalul interferenței.
Conceptul principalelor sarcini de inginerie radio statistică asupra exemplelor de diferite sisteme. Filtrarea convenită a unui semnal specificat. Schwartz inegalitate.
4.1.39. Frecvența și caracteristicile temporale ale filtrului convenit. Fezabilitate fizică.
Răspunsul la frecvență al filtrului și conexiunea sa cu spectrul de frecvență al semnalului de intrare. Caracteristica filtrului pulsului și conexiunea acestuia cu semnalul de intrare. Criteriul Palie Viener.
4.1.40. Semnalul și interferența la ieșirea filtrului convenit.
Forma semnalului util la ieșire. Funcțiile de corelare ale semnalelor deterministe. Exemple.
4.1.41. Exemple de construire a filtrelor convenite.
Sinteza și găsirea semnalului la ieșirea filtrelor convenite atunci când intrarea ambalajului aceleași impulsuri, pulsul cu LFM. Filtru mare.
4.1.42. Formarea conjugatului de semnal cu filtrul specificat.
Principiul generării unui semnal convenit cu acest filtru.
4.1.43. Filtrarea semnalului specificat cu "nu zgomot alb".
Procedura de albire a zgomotului. Construiți un filtru consistent.
4.1.44. Codurile de blocare.
Codurile de poziție m. Diagrama structurală a unui filtru consistent pentru un cod de bixer.
4.2. Lecții practice
Clasele practice se concentrează pe rezolvarea problemelor și exemplelor corespunzătoare cursului teoretic și angajaților de a aplica cunoștințele dobândite pentru a rezolva sarcinile aplicate. Sarcini de proiectare stabilite pentru unele secțiuni cu implicarea echipamentelor de calcul pentru a facilita și a accelera activitatea computațională, studiul sarcinilor neliniare care nu pot fi soluții analitice, procesele și lanțurile de modelare sunt introduse.
Subiect 1. Analiza spectrală a semnalelor periodice.
Scopul clasei: Utilizarea seriei Fourier pentru analiza spectrală a semnalelor periodice de diferite forme. În audiență, elevii primesc abilități pentru a determina spectrele de semnale. Rezultatul clasei este abilitatea elevilor pentru a determina amplitudinea și spectrul de fază a semnalelor periodice.
Subiect 2. Analiza spectrală a semnalelor nere periodice.
Scopul clasei: Utilizarea transformării integrale Fourier pentru analiza spectrală a semnalelor nereperiodice. La determinarea spectrelor de semnale, elevii primesc abilități pentru a analiza spectrul semnalelor de control, învățați să determinați lățimea efectivă a spectrului de semnale.
Subiect 3. Transferul semnalelor prin lanțuri liniare cu parametri constanți.
Scopul clasei: Analiza semnalelor prin lanțuri liniare. Elevii învață să aplice integral metoda spectrală atunci când analizează transmisia semnalului prin lanțuri liniare, se familiarizează cu caracteristicile pulsului diferitelor circuite liniare cu parametri constanți.
Subiect 4. Analiza semnalelor modulate de amplitudine.
Scopul clasei: Studiul structurii spectrului de spectru AM-oscilații. Elevii de la lecție determină spectrul AM-oscilații cu diferite plicuri, diagrame spectrale și vectoriale.
Subiectul 5 Analiza semnalelor radio cu modulare unghiulară.
Scopul clasei: Studierea structurii spectrului de oscilație la modularea unghiulară. Elevii învață să distingă semnalele radio cu modularea fazelor și frecvenței, determină lățimea efectivă a spectrului de astfel de semnale radio.
Subiect 6. Transmisia semnalelor radio prin lanțuri electorale.
Scopul clasei: Primirea abilităților de aplicare a metodelor de analiză a semnalelor radio prin lanțuri electorale. Analiza se bazează pe caracteristicile aproximative ale lanțurilor selective - amplitudinea și frecvența și impulsul. Comparație cu metode precise.
Subiect 7. Apropierea caracteristicilor volt-ampere ale lanțurilor neliniare.
Scopul clasei: Studiul posibilelor moduri de funcționare a elementelor neliniare. Pe baza acestui lucru, elevii primesc abilități pentru a dezvolta modulatori, detectoare, mixere.
Subiect 8. Modularea și demodularea.
Scopul clasei: Calculul sistemelor modulator și demodulator. Elevii se familiarizează cu scheme practice care nu sunt elemente neliniare prin care se efectuează conversia semnalului și tehnicile lor de calcul.
Subiect 9. Procese aleatoare. Caracteristicile proceselor aleatorii.
Scopul clasei: Obținerea competențelor Utilizarea teoriei de probabilitate la analiza proceselor aleatorii. Elevii se familiarizează cu legile probabilității semnalelor radio, determină caracteristicile lor numerice.
Subiect 10. Transmiterea proceselor aleatorii prin lanțuri liniare.
Scopul clasei: Obținerea analizei competențelor caracteristicilor procesului aleator atunci când îl transmiteți prin lanțuri liniare. Studenții studiază și aplică metode de analiză în diferite scopuri.
Subiectul 11. Transmiterea proceselor aleatorii prin lanțuri neliniare.
Scopul clasei: Studierea transferului proceselor aleatorii prin noduri radiotehnice tipice. Elevii trebuie să calculeze caracteristicile semnalelor aleatorii atunci când le transmiteți prin lanțuri - elementul neliniar plus sarcina (noduri tipice).
Subiect 12. Filtre consecvente.
Scopul clasei: Mastering Tehnica de răspuns a unui filtru coerent la un anumit semnal și sinteză a structurii filtrului pentru unele semnale. Elevii calculează funcțiile de corelare a diferitelor semnale, filtrele convenite pentru semnalele specificate sunt sintetizate, raportul semnal-interferență la intrare și ieșirea filtrului este determinată.
4.3. Lucrări de laborator.
Atelierul de laborator la rata "Lanțurile radiotehnice și semnalele" este conceput pentru a consolida cunoștințele teoretice, obținerea de competențe și studierea metodelor de studii experimentale, diverse semnale, lanțuri și caracteristicile acestora și asigură implementarea a 8 lucrări de laborator în 4 ore academice ( Două sunt date pentru lucrări independente privind planul de cercetare experimental pe tema propusă de profesori). Lucrările sunt efectuate în două cicluri, brigade de 2-3 studenți (luând în considerare partiția grupului academic cu 2 subgrupuri).
Pentru munca efectuată de fiecare student, se emite raportul formularului stabilit AO. Protecția în timp util a lucrărilor - baza pentru creditul pe atelierul de laborator.
Subiect 1. Lanțuri radiotehnice liniare tipice.
Subiect 2. Analiza spectrală.
Subiect 3. Modularea semnalului.
Subiect 4. Autogeneratoarele tranzistorilor.
Subiect 5. Trecerea oscilațiilor modulate de amplitudine prin lanțurile electorale.
Subiect 6. Legile distribuției proceselor aleatorii.
Subiect 7. Analiza semnalelor semnalelor.
Subiect 8. Transformarea funcțiilor de corelare în circuitele radiotehnice liniare.
4.4. Munca de curs.
În lucrarea tipică de curs, elevii calculează semnalul și spectrul său la ieșirea de urmărire radio specifică sau găsiți versiunea optimă a filtrului conform unui semnal și zgomot dat.
În cadrul proiectului de curs aveți nevoie:
pagina 1
Capitolul 1 Elemente ale teoriei principale a semnalelor de inginerie radio
Termenul "semnal" este adesea găsit nu numai în probleme științifice și tehnice, ci și în viața de zi cu zi. Uneori, fără să se gândească la rigurozitatea terminologiei, identificăm astfel de concepte ca semnal, mesaj, informații. Acest lucru nu duce, de obicei, la neînțelegeri, deoarece cuvântul "semnal" vine de la termenul latin "Signum" - "semn" având un gamă largă de sens.
Cu toate acestea, începând cu un studiu sistematic al ingineriei radio teoretice, este necesar să se clarifice semnificația semnificativă a conceptului "semnal". În conformitate cu tradiția adoptată, semnalul se numește procesul de schimbare a timpului de stare fizică a oricărui obiect care servește la afișarea, înregistrarea și transmiterea mesajelor. În practica activității umane, comunicarea este legată în mod inextricabil de informațiile încheiate în ele.
Gama de probleme bazate pe conceptele de "mesaj" și "informație" este foarte largă. Este un obiect de atenție îndelungată a inginerilor, matematicienilor, lingviștii, filosofilor. În anii '40, K. Shannon a finalizat etapa inițială de a dezvolta o direcție științifică profundă - teoria informațiilor.
Trebuie spus că problemele menționate aici sunt, de obicei, mult dincolo de rata de schimb "lanțuri de inginerie radio și semnale". Prin urmare, această carte nu va fi o obligațiune, care există între aspectul fizic al semnalului și semnificația rapoartelor raportului. În special, problema valorii informațiilor încheiate în mesaj și, în cele din urmă, în semnal nu va fi discutată.
1.1. Clasificarea semnalelor de inginerie radio
Începând să studieze orice obiecte sau fenomene noi, în știință, aceștia încearcă întotdeauna să-și desfășoare clasificarea preliminară. Mai jos, această încercare a fost făcută în legătură cu semnalele.
Scopul principal este de a dezvolta criteriile de clasificare, precum și, care este foarte important pentru următorul, stabilind anumite terminologii.
Descrierea semnalelor prin modele matematice.
Semnalele ca procese fizice pot fi studiate utilizând diverse dispozitive și dispozitive - osciloscoape electronice, voltmetre, receptoare. O astfel de metodă empirică are un dezavantaj semnificativ. Fenomenele observate de experimentator acționează întotdeauna ca manifestări private, lipsite de gradul de generalizare, care ar permite să-și evalueze proprietățile fundamentale, să prezică rezultatele în condițiile modificate.
Pentru a face semnale cu obiecte de studiu și calcule teoretice, este necesar să se indice metoda descrierii lor matematice sau, prin a spune limba de scooke moderne, a crea un model matematic al semnalului de testare.
Modelul matematic al semnalului poate fi, de exemplu, o dependență funcțională, a cărei argumentare este timpul. De regulă, în viitor, astfel de modele matematice de semnale vor fi notate prin simbolurile alfabetului latin S (t), U (t), F (t) etc., etc.
Crearea unui model (în acest caz a unui semnal fizic) este primul pas semnificativ pe calea studiului sistematic al proprietăților fenomenului. În primul rând, modelul matematic vă permite să vă abstrageți de la natura specifică a transportatorului de semnal. În ingineria radio, același model matematic cu succes egal descrie rezistența curentă, tensiune, câmp electromagnetică etc.
Partea esențială a metodei abstracte bazată pe conceptul unui model matematic este că avem ocazia să descriem exact proprietățile semnalelor care acționează în mod obiectiv ca fiind definirea importantă. În același timp, un număr mare de semne secundare sunt ignorate. De exemplu, în majoritatea covârșitoare a cazurilor, este extrem de dificil să se aleagă dependențe funcționale exacte care să corespundă oscilațiilor electrice observate experimental. Prin urmare, cercetătorul, ghidat de întregul set de informații la dispoziția acestuia, alege de la arsenalul de numerar al modelelor matematice de semnale, care într-o situație specifică cel mai bun și cel mai ușor descris procesul fizic. Deci, alegerea modelului este un proces creativ de gradul mare.
Funcțiile care descriu semnalele pot avea atât valori reale cât și complexe. Prin urmare, în viitor, vom vorbi adesea despre semnale reale și complexe. Utilizarea unuia sau a unui alt principiu este o chestiune de confort matematică.
Cunoscând modele matematice de semnale, puteți compara aceste semnale între ele, pentru a stabili identitatea și distincția, pentru a efectua o clasificare.
Semnale unidimensionale și multidimensionale.
Tipic pentru alarma de inginerie radio este tensiunea pe clipurile oricărui lanț sau curent din ramură.
Un astfel de semnal descris de o singură funcție este numit unidimensional. Această carte va explora cel mai adesea semnalele unidimensionale. Cu toate acestea, uneori este convenabil să se introducă multidimensional sau vector, semnale ale formularului
formate de un anumit set de semnale unidimensionale. Un număr N este numit dimensiunea unui astfel de semnal (terminologia este împrumutată de la algebra liniară).
Semnalul multidimensional servește, de exemplu, un sistem de tensiune la clipurile unui multifuch.
Rețineți că un semnal multidimensional este un set ordonat de semnale unidimensionale. Prin urmare, în general, semnalele cu o procedură diferită pentru urmărirea componentei nu sunt egale între ele:
Modelele de semnale multidimensionale sunt deosebit de utile în cazul în care funcționarea sistemelor complexe este analizată prin calculator.
Semnale deterministe și aleatorii.
Un alt principiu al clasificării semnalelor de inginerie radio se bazează pe posibilitatea sau incapacitatea de a prezice cu exactitate valorile lor instantanee în orice moment.
Dacă modelul matematic al semnalului permite o astfel de predicție, semnalul se numește determinist. Metodele pentru sarcina sa pot fi diverse - formula matematică, algoritmul computațional, în cele din urmă, descrierea verbală.
Strict, semnale deterministe, precum și procesele deterministe care le îndeplinesc, nu există. Interacțiunea inevitabilă a sistemului cu obiectele fizice din jur, prezența fluctuațiilor termice haotice și pur și simplu cunoștințe incomplete despre starea inițială a sistemului - toate acestea fac să ia în considerare semnalele reale ca funcții aleatorii ale timpului.
În ingineria radio, semnalele aleatorii se manifestă adesea ca interferență care împiedică extraformarea din oscilația acceptată. Problema combaterii interferențelor, o creștere a imunității zgomotului recepției radio este una dintre problemele centrale ale ingineriei radio.
Se pare că conceptul de "semnal aleator" este contradictoriu. Cu toate acestea, nu este. De exemplu, un semnal la ieșirea receptorului telescopului radio care vizează sursa radiației cosmice este oscilațiile haotice, cu toate acestea, o varietate de informații despre obiectul natural.
Nu există o graniță insurmontabilă între semnalele deterministe și aleatoare.
Foarte adesea în condiții atunci când nivelul de interferență este semnificativ mai mic decât nivelul semnalului util cu o formă cunoscută, un model determinist simplu se dovedește a fi o sarcină complet adecvată.
Metodele de ingineri de radio statistici dezvoltați în ultimele decenii pentru analizarea proprietăților semnalelor aleatorii au multe caracteristici specifice și se bazează pe aparatul matematic al teoriei probabilităților și teoria proceselor aleatorii. Acest cerc al problemelor va fi pe deplin dedicat unui număr de cărți publicate.
Semnale de impuls.
Foarte important pentru clasa de inginerie radio de semnale sunt impulsuri, adică fluctuațiile care există numai în perioada finală de timp. În același timp, impulsurile video se disting (figura 1.1, a) și impulsurile radio (figura 1.1, b). Diferența dintre aceste două tipuri principale de impulsuri este după cum urmează. Dacă - un impuls video, apoi pulsul radio corespunzător (frecvență și arbitrare inițială). În acest caz, funcția este numită un impuls radio care se ridică și funcția este de ao umple.
Smochin. 1.1. Semnale de impuls și caracteristicile acestora: A - puls video, b - puls radio; B - Determinarea parametrilor numerici ai pulsului
În calculele tehnice, în loc de un model matematic complet, care ia în considerare detaliile "structurii fine" ale impulsului, folosesc adesea parametri numerici care dau o reprezentare simplificată a formei sale. Deci, pentru un impuls video, închideți, dar formați la un trapez (figura 1.1, c), este obișnuit să se determine amplitudinea sa (înălțimea) A. Din parametrii de timp indică durata pulsului din față și durata tăierii
În ingineria radio, ei se ocupă de impulsuri de tensiune, amplitudinile care se află în fracțiunea de microvolt la mai multe kilovoli, iar duratele ajung la proporția de nanosecunde.
Semnale analogice, discrete și digitale.
Finalizarea unei scurte prezentări asupra principiilor clasificării semnalelor de inginerie radio, observăm următoarele. Adesea procesul fizic care generează semnalul se dezvoltă în timp în așa fel încât valorile semnalului să poată fi măsurate. Orice momente de timp. Semnalele acestei clase sunt numite analogice (continuu).
Termenul "semnal analogic" subliniază semnalul amuzant "similar cu", complet similar cu procesul fizic care îl generează.
Un semnal analogic unic dimensional este reprezentat în mod clar de programul său (oscilogram), care poate fi atât continuu, cât și cu un punct de întrerupere.
Inițial, în ingineria radio a semnalelor unui tip analogic excepțional. Astfel de semnale au permis să rezolve cu succes sarcini tehnice relativ simple (comunicare radio, televiziune etc.). Semnalele analogice au fost generate pur și simplu, pentru a primi și a procesa cu ajutorul accesibile agentului.
Creșterea sistemelor radiotehnice, o varietate de aplicații forțate să caute noi principii pentru construcția lor. Analogul din unele cazuri au înlocuit sistemele de impuls, a căror funcționare se bazează pe utilizarea semnalelor discrete. Cel mai simplu model matematic al semnalului discret este un set numeric de puncte - un număr întreg) pe axa de timp, fiecare dintre care definește valoarea de numărare a semnalului. De regulă, etapa de eșantionare pentru fiecare semnal este constantă.
Unul dintre avantajele semnalelor discrete comparativ cu analogul - lipsa necesității de a reda semnalul continuu în orice moment. Datorită acestui fapt, este posibil să se transfere mesaje din diferite surse de-a lungul aceluiași radio, organizarea de comunicații multi-canale cu separarea canalelor de timp.
Este intuitiv că semnalele analogice în schimbare rapidă pentru discretizarea lor necesită un pas mic. În ch. 5 Această întrebare fundamentală importantă va fi studiată în detaliu.
O varietate specială de semnale discrete sunt semnale digitale. Ele se caracterizează prin faptul că valorile de citire sunt prezentate sub formă de numere. Din motive de facilități tehnice, implementarea și prelucrarea sunt de obicei numere binare cu limitată și, de regulă, nu prea mare de descărcări. Recent, a existat o tendință de implementare pe scară largă a sistemelor cu semnale digitale. Acest lucru se datorează succeselor semnificative obținute prin microelectronică și inginerie integrată a circuitului.
Ar trebui să se țină cont de faptul că, în esență, orice semnal discret sau digital (vorbim despre un proces fizic și nu un model matematic) este un semnal analogic. Astfel, un semnal analogic de schimbare a semnalului lent poate fi comparat cu imaginea sa discretă care are o formă de secvență de impulsuri video dreptunghiulare de aceeași durată (figura 1.2, A); Înălțimea impulsurilor etnice este proporțională cu valorile din punctele de numărare. Cu toate acestea, este posibilă continuarea prin alții, menținând în același timp înălțimea impulsurilor constante, dar schimbarea duratei lor în conformitate cu valorile de numărare a curentului (figura 1.2, B).
Smochin. 1.2. Discretizarea semnalului analogic: a - cu o amplitudine variabilă; B - cu o durată variabilă a impulsurilor de numărare
Atât eșantionarea semnalului analogic prezentat aici devenind echivalent, dacă punem că valorile semnalului analogic la punctele de discretizare sunt proporționale cu zona impulsurilor video individuale.
Fixarea valorilor de numărare sub formă de numere este de asemenea realizată prin afișarea acestuia din urmă sub forma unei secvențe de impulsuri video. Sistemul de număr binar este adaptat ideal pentru această procedură. Este posibil, de exemplu, pentru a compara unitatea ridicată, iar zero este un nivel scăzut de potențial, semnalele discrete și proprietățile acestora vor fi studiate în detaliu în CH. cincisprezece.
Ministerul Educației
Republica Belarus
· Înregistrarea nr. TD-I.008 / Tip.
·
·
·
Fundamentele teoretice ale inginerilor radio
de către specialități 1radioinformatică,
Compilator:
Profesor asociat al Departamentului de Dispozitive Radiotehnice Instituția de Educație "Universitatea de Stat Belarus de Informatică și Radioelectronică", candidat la științe tehnice, profesor asociat
Recenzenii:
Notă explicativă
"Fundamentele teoretice ale ingineriei radio" este una dintre disciplinele care determină conținutul său de formare profesională a inginerilor în domeniile 1radioinformaticii, protecției informațiilor radio-electronice. Scopul disciplinei constă în studierea fundamentelor teoretice ale inginerilor radio moderni asociați cu analiza semnalelor și dispozitivelor de inginerie radio, folosind cunoștințele dobândite ca bază în studiul disciplinelor ulterioare de inginerie radio.
Disciplina "Fundamentele teoretice ale ingineriei radio" prevede studiul teoriei semnalelor radio deterministe și aleatorii, principiile pregătirii și transformării lor în dispozitivele radiotehnice, metodele de analiză a circuitelor liniare, neliniare și parametrice, construirea circuitelor de tipic Dispozitive de canale de comunicare și alte sisteme informatice, probleme de procesare a semnalelor optime și digitale. Disciplina folosește metode matematice moderne pentru rezolvarea problemelor de analiză a semnalelor și lanțurilor de inginerie radio. Sarcina disciplinei este de a forma un astfel de volum de cunoștințe teoretice și fizice care să asigure o înțelegere și un studiu ulterior al principalelor probleme ale sintezei și analizei sistemelor complexe de inginerie radio, evaluând calitatea lor pe diferite criterii.
Un program tipic privind disciplina "Fundamentele teoretice ale ingineriei radio" este proiectat pentru volumul de 170 de ore. Distribuția aproximativă a ceasurilor de studiu pe tipuri de clase: prelegeri - 102 ore, laborator și instruire practică - 68 de ore.
Ca urmare a studierii disciplinei, elevii ar trebui
știți:
Modele matematice de semnale, metode de descriere și analiză a proprietăților acestora;
Metode de analiză a lanțurilor liniare, neliniare și parametrice;
Construcția circuitului și principiile de funcționare a dispozitivelor tipice ale canalului de comunicații radio;
Principalele prevederi ale analizei statistice a semnalelor aleatorii;
Metode de analiză a proceselor de transformări liniare și neliniare ale semnalelor aleatorii;
Elemente ale teoriei filtrării liniare optime;
Elementele de bază ale teoriei procesării semnalului digital;
a fi capabil să:
Clasificați semnalele și dispozitivele radiotehnice în sistemul diferitor indicatori;
Rezolvați sarcinile de analiză a semnalelor și a transformărilor lor folosind un aparat matematic modern și un computer;
Analizați procesul de funcționare a dispozitivelor de inginerie radio în diferite moduri;
Sintetizați schemele de filtre optime și digitale;
Efectuați o analiză experimentală a semnalelor și proceselor de procesare a acestora utilizând modelarea și modelarea naturală pe un computer, emite rezultatele experimentelor și formularea concluziilor corespunzătoare;
pentru a obține abilități:
Soluții la problemele analizei spectrale și de corelare a semnalelor de inginerie radio;
Aplicarea computerelor pentru a calcula caracteristicile spectrale și de timp ale semnalelor și parametrii principali ai procesului de transformare a acestora;
Realizarea de studii experimentale ale semnalelor și lanțurilor de inginerie radio.
Lista de discipline pe care se bazează disciplina "Bazele teoretice ale ingineriei radio": matematică mai mare, teoria probabilității, fizica, elementele de bază ale ingineriei electrice, dispozitivele electronice, fundamentele teoriei lanțurilor.
Introducere
Subiectul disciplinei "Fundamentele teoretice ale ingineriei radio", nevoia și caracteristicile studiului său, locul în sistemul de specialiști de instruire în formatul radio. Principalele sarcini ale ingineriei radio și zona aplicației sale, tendințe de dezvoltare. Numirea sistemelor informatice radiotehnice, structura, clasificarea, principiile de funcționare. Clasificarea semnalului. Problema imunității zgomotului. Dezvoltarea industriei electronice radio în Republica Belarus.
Secțiunea 1. Semnale radio
Subiect 1.1. Analiza semnalelor deterministe
Modele matematice și principalele caracteristici ale semnalelor deterministe. Reprezentarea vectorială a semnalelor. Semnale ortogonale și o serie generalizată Fourier. Eroare de aproximare lângă Fourier.
Conceptul de spectru al semnalului, necesitatea de ao folosi. Analiza spectrală armonică și sinteza semnalelor periodice. Reprezentarea trigonometrică și complexă a spectrului semnalului periodic. Distribuția energiei în spectrul de semnal periodic.
Analiza spectrală a semnalelor nereperidice. Principalele proprietăți ale transformării Fourier. Distribuția energiei în spectrul semnalului nereperiodic. Relația dintre durata semnalului și lățimea spectrului său. Relația dintre spectrele semnalelor periodice și nerependate. Spectacolele semnalelor de testare: semnalele descrise de Delta cu o funcție și o singură funcție, un semnal armonic.
Analiza corelației semnalelor deterministe. Comunicarea dintre corelarea și caracteristicile spectrale ale semnalului. Discretizarea și recuperarea semnalelor pe teorema de numărare (teorema Kotelnikov). Un număr de Kotelnikov. Principii de compactare temporară a canalelor de comunicare.
Subiect 1.2. Semnale modulate
Necesitatea de a utiliza oscilații modulate. Tipuri de modulare. Semnale cu modularea amplitudinii. Reprezentarea vectorilor și spectrele de semnale cu modulație de amplitudine. Rapoartele energetice. Echilibrul și modularea amplitudinii cu o singură bandă.
Modularea colțului. Semnale cu modulații de frecvență (FM) și fază (FM). Reprezentarea vectorială și spectrele de semnale cu FM și FM. Rapoartele energetice. Analiza comparativă a amplitudinii, a frecvenței și a modului de fază. Impulsul radio cu modulație de frecvență, proprietățile sale și caracteristicile principale.
Semnale cu modulație de impuls, amplitudine și pulsator și puls (digital). Modalități de modulare utilizate pentru a transmite date discrete prin canale de comunicare în rețeaua de calculatoare.
Reprezentarea generalizată a oscilațiilor modulate sub formă de semnale de bandă îngustă. Plicul, frecvența și faza semnalului de bandă îngustă. Semnal analitic și proprietățile sale.
Secțiunea 2. Conversia semnalelor în circuitele radiotehnice liniare
Subiect 2.1. Lanțuri radiotehnice liniare cu parametri constanți
Clasificarea lanțului liniar. Principalele proprietăți și caracteristici ale lanțurilor liniare, metode de calculare și metode de definiție experimentală. Dispozitive de diferențiere și integrare a semnalului, caracteristicile acestora. Filtre. Lanțuri liniare active. Amplificarea dispozitivelor, clasificarea și principiul funcționării.
Lanțuri radiotehnice liniare cu feedback. Efectul feedback-ului cu privire la caracteristicile dispozitivelor. Stabilitatea lanțurilor liniare cu feedback. Criteriile de stabilitate ale lui Gurvitsa, Nyquist, Mikhailova.
Subiect 2.2. Trecerea semnalelor deterministe prin lanțuri liniare
Stabilirea problemei și metodelor de analiză a lanțurilor liniare. Metode de analiză temporară și spectrală, caracteristicile lor comparative. Trecerea semnalelor printr-un lanț de diferențiere și integrare.
Caracteristicile de analiză a trecerii semnalelor de bandă largă și bandă îngustă prin lanțurile de bandă îngustă. Metoda spectrală simplificată. Metoda temporară simplificată (metoda plicului). Analiza trecerii semnalelor cu modulații de amplitudine și frecvență printr-un amplificator rezonant.
Secțiunea 3. Conversia semnalelor în lanțurile radio neliniare și parametrice
Subiect 3.1. Lanțuri radiotehnice neliniare și metode ale analizei lor
Lanțuri de inginerie radio neliniare, proprietățile și caracteristicile principale. Metode de aproximare a caracteristicilor elementelor neliniare. Transformarea spectrului de semnal într-un lanț cu un element neliniar cu o putere și o aproximare liniară a caracteristicilor. Metoda unghiului tăiat.
Metoda planului de fază. Traiectorii de fază, puncte speciale, isoblin, cicluri limită. Analiza dispozitivelor neliniare de către planul de fază.
Subiect 3.2. Semnale de conversie neliniare
Amplificarea semnalului rezonant neliniar, modurile de funcționare și parametrii amplificatoarelor. Multiplicarea frecvenței. Sinteza multiplicatorului perfect de frecvență. Multiplicatori de frecvență rezonantă și parametrică.
Obținerea oscilațiilor modulate de amplitudine. Modulatoarele de amplitudine bazate pe amplificatoare rezonante și stres de stres analogic. Modulator echilibrat. Îndreptarea oscilațiilor. Principii pentru construirea și funcționarea redresoarelor. Detectarea semnalelor cu modulație de amplitudine. Detectoare liniare și pavate. Detectarea sincronă.
Obținerea de semnale cu modulare unghiulară. Frecvență și modulatori de fază. Principiul funcționării modulatorului de frecvență digitală. Detectarea semnalelor de modulare unghiulară. Frecvența și detectarea fazelor.
Conversie de frecvență. Convertoare de frecvență de echilibrare.
Principii pentru construirea modulatorilor și demodulatoarelor (modemuri) utilizate în canalele de comunicare canalului.
Subiect 3.3. Sisteme auto-oscilante
Schema structurală a autoscizorului. Nevoia de feedback pozitiv. Apariția oscilațiilor și a modului staționar de funcționare a autogeneratorului. Soldul amplitudinilor și echilibrul fazelor. "Moduri moi" și "grele" de auto-excitație. Metoda quasilinear pentru analiza regimului staționar. Determinarea amplitudinii și frecvenței oscilațiilor generate în modul staționar.
Scheme de generatoare de automobile. LC și RC Grinzi auto. Grinzi auto cu trei puncte cu conexiuni inductive și capacitive. Autogeneratoare pe dispozitive cu rezistență diferențială negativă. Stabilizarea frecvenței în autogeneratoare.
Generatoare de automobile de relaxare. Multivibratoare, SIDS.
Subiect 3.4. Dispozitive parametrice
Caracteristici și varietăți de lanțuri parametrice. Rapoartele energetice într-un lanț cu un container neliniar. Ecuațiile Mainele Row.
Ecuația lanțului diferențial cu container variabil. Ecuația Mathieu. Consolidarea semnalelor în circuitele parametrice. Un amplificatoare parametrice de conectare și dublu circuit. Excitația parametrică a oscilațiilor. Parametrii capacitivi și inductivi.
Secțiunea 4. Conversia semnalelor aleatorii
Subiect 4.1. Principalele caracteristici ale semnalelor aleatorii
Semnale aleatorii și interferențe în sistemele de comunicare și management. O abordare statistică probabilistică a descrierii fenomenelor fizice în ingineria radio. Procesul aleator ca model de semnal aleator. Legile unic dimensionale și multidimensionale pentru distribuirea proceselor aleatorii. Caracteristici numerice. Funcția de corelare ca măsură a conexiunilor statistice. Conceptul de dependență statistică a proceselor aleatorii.
Procese aleatorii staționare și nontationare. Procese aleatorie ergodice. Caracteristicile statistice ale proceselor aleatorii staționare și ergodice.
Densitatea puterii spectrale a semnalului aleator. Teorema Wiener Hinchin. Raportul dintre lățimea spectrului și intervalul de corelare. Unele modele de semnale aleatorii: zgomotul normal (Gaussian), zgomotul alb, procesul aleator cu bandă îngustă, caracteristicile lor probabilistice.
Subiect 4.2. Conversia liniară semnale aleatorie
Stabilind problema analizării lanțurilor liniare atunci când este expusă la semnale aleatorii. Densitatea puterii spectrale și funcția de corelare a semnalului aleator la ieșirea lanțului liniar. Caracteristici numerice. Determinarea legilor distribuției semnalelor aleatorii la ieșirea lanțului liniar. Efectul normalizării semnalelor aleatorie în circuitele de bandă îngustă.
Caracteristicile zgomotului propriu al lanțurilor liniare. Diferențierea și integrarea proceselor aleatorii.
Subiect 4.3. Conversii neliniare ale semnalelor aleatorii
Setarea problemei de analiză a lanțurilor neliniare atunci când este expusă la semnale aleatorii. Metode de determinare a legilor distribuției probabilității de semnale aleatorii la ieșirea lanțului aleator neliniar. Densitatea puterii spectrale și funcția de corelare a semnalului de ieșire. Determinarea caracteristicilor numerice.
Transformarea semnalului și a zgomotului în calea de primire. Caracteristicile plicului și fazei procesului de bandă îngustă. Impactul zgomotului normal în bandă îngustă asupra detectoarelor de amplitudine liniară și patratică. Impactul comun al oscilației armonice și a zgomotului normal asupra detectorului de amplitudine. Imunitatea de zgomot a detectoarelor de amplitudine. Efectele semnalului și zgomotului normal pe detectorul de frecvență.
Subiect 4.4. Principii de filtrare liniară optimă
Setarea problemei de filtrare liniară optimă a semnalelor pe fundalul interferenței. Coeficientul de transmitere a filtrului convenit și raportul semnal la zgomot la ieșirea sa. Caracteristica pulsului unui filtru coerent. Fezabilitate fizică. Semnalul și interferența la ieșirea filtrului convenit. Sinteza filtrelor convenite pentru unele semnale tipice. Formarea unui semnal asociat unui filtru specificat. Filtrarea consecventă a unui semnal specificat cu zgomot.
Esența recepției de corelare. Diagrama structurală a receptorului de corelație. Filtrele cvasi-optime.
Secțiunea 5. Prelucrarea semnalului digital
Subiect 5.1. Principiile filtrării discrete
Probleme ale procesării semnalului digital. Structura generală a filtrului digital. Spectrul semnalului discretizat. Transformarea discretă Fourier. Transformare rapidă Fourier. Informații generale despre DISCRETE Z - Transformare. Semnale de conversație discretă.
Subiect 5.2. Filtre digitale
Principiul funcționării filtrului digital. Funcția de unelte de filtrare digitală. Filtre digitale neprelucrate și recursive. Scheme canonice ale filtrelor recursive. Metode de sinteză a filtrelor digitale.
Lista exemplară a formării practice
1. Analiza spectrală a semnalelor periodice.
2. Analiza spectrală a semnalelor nereperidice.
3. Analiza corelației semnalelor.
4. Discretizarea și recuperarea semnalelor pe teorema de numărare (teorema Kotelnikov).
5. Transmiterea semnalelor prin dispozitive liniare.
6. Conversia semnalului neliniar.
7. Calcularea parametrilor oscilațiilor modulate de amplitudine.
8. Calcularea parametrilor de semnal cu frecvența și modularea fazelor.
9. Calculul amplitudinii și frecvenței oscilațiilor formate de generatoare de automobile.
10. Calcularea caracteristicilor amplificatoarelor parametrice.
11. Calcularea caracteristicilor numerice ale semnalelor aleatorii staționare și ergodice.
12. Conversia liniară a semnalelor aleatorii.
13. Conversii neliniare ale semnalelor aleatorii.
14. Sinteza filtrelor convenite pentru diferite semnale.
15. Sinteza filtrelor digitale.
Lista aproximativă a lucrărilor de laborator
1. Investigarea spectrelor de semnale periodice și nerependate.
2. Investigarea spectrelor de semnale cu amplitudinea, frecvența și modularea fazei.
3. Analiza corelației semnalelor deterministe.
4. Studiul proceselor de eșantionare a semnalelor prin numărarea teoremei.
5. Investigarea semnalelor prin intermediul dispozitivelor liniare.
6. Investigarea semnalelor prin intermediul dispozitivelor neliniare.
7. Studiul proceselor de modulare a amplitudinii.
8. Investigarea proceselor de îndreptare și detectare a oscilațiilor AM.
9. Studiul generatoarelor de oscilație armonică.
10. Studiul legilor de distribuție a semnalelor aleatorii.
11. Studiul transmiterii semnalelor aleatorii prin dispozitive liniare.
12. Investigarea trecerii semnalelor aleatorie prin dispozitive neliniare.
13. Analiza corelației semnalelor aleatorii.
14. Sinteza și studiul filtrelor digitale.
Listă aproximativă a cursurilor
1. Calcularea trecerii semnalelor de formă complexă prin lanțurile liniare prin metoda spectrală.
2. Calcularea trecerii semnalelor de formă complexă prin lanțurile liniare prin metoda temporară.
3. Calcularea timpului și a caracteristicilor spectrale ale semnalelor la ieșirea dispozitivelor neliniare.
4. Calcularea caracteristicilor statistice ale semnalelor aleatorii la ieșirea dispozitivului liniar.
5. Calcularea caracteristicilor statistice ale semnalelor aleatorii la ieșirea dispozitivului neliniar.
LITERATURĂ
De bază
1. Nepholes de electronică și comunicare: manual pentru universități. - M.: Școala superioară, 2002.
2. Lanțurile și semnalele Gorovsky: manual pentru universități. - M.: Radio și comunicare, 1986.
3., Bazele Ushakov ale Ingineriei Radio: Tutorial pentru universități. - M.: Școala superioară, 2002.
4. Coșuri de lanț și semnale: manual pentru universități. - M.: Școala superioară, 2000.
5. Lanțuri și semnale de inginerie radio. etc. / ed. - radio și comunicare, 1990.
Adiţional
1. Manayev radioelectronics. - M.: Radio și comunicare, 1990.
2. Filtre de hemming: Per. din engleza M: Owls. radio. 1980.
3. Kayatskas radioelectronică. - M: Școala superioară, 1988.
4., Nefeedov. - M.: MIREA, 1997.
5. Bazele de bază ale Ingineriei de Radio Statistice. - M.: Radio și comunicare, 1989.
6. Conexiune digitală Prince J. - M.: Radio și comunicare, 1999.
7. Lanțurile și semnalele Bitus. Partea 1 și 3. - Mn: Bsuir, 1999.
8. Lanțuri și semnale de inginerie radio. Exemple și obiective: Tutorial pentru universități. / Ed. - M: Radio și comunicare, 1989.
9. Coșuri de lanț și semnale: Ghid decizia sarcinii: Tutorial pentru universități. - M: Școala superioară, 2002.
La efectuarea de cursuri în audiențe echipate cu un sistem de televiziune de antrenament, este asigurată sprijinul computerului. Clasele de laborator și practice sunt organizate în clase de calculatoare folosind computere personale. Aceasta include software-ul corespunzător creat de angajații BSURIR și pachetele de programe de aplicație de tip Mathcad, Matlab, etc.
Aprobat
Ministerul Educației
Republica Belarus
16.01.2006
Înregistrare nr. TD-I.009 / Tip.
Electronic, Ultrahigh-frecvență
Și cuantum. Instrumente
Curriculum pentru instituții de învățământ superior
de către specialitățile de 1 -riotehnologie, 1 -Reelectronic Sisteme, 1 -RaioInformatică, 1 -Radioelectronic Protecție a informațiilor
Compilatoare:
, Șef al Departamentului de Instituții de Educație al Educației "Universitatea de Statie Belarusă de Informatică și Radioelectronică", candidatul științelor tehnice;
,
, lectorul senior al Departamentului de Educație Electronică Instituție "Universitatea de Stat din Belarus din Informatică și Radioelectronică";
, Asociat Profesor Departamentul de Electronică Instituția de Educație "Universitatea de Stat din Belarus din Informatică și Radioelectronică", candidatul științelor tehnice;
, Asociat Profesor Departamentul de Electronică Instituția de Educație "Universitatea de Stat din Belarus din Informatică și Radioelectronică", candidatul științelor tehnice;
Sub editorii generali:
Recenzenii:
Departamentul de Electronică Academia Militară a Republicii Belarus (protocol din data de 01.01.2001);
, Șeful Institutului de Inginerie Instrumentul de Cercetare a Departamentului ", candidatul științelor tehnice
Departamentul de Electronică Instituția de Educație "Universitatea de Stat din Belarus din Informatică și Radio Electronics" (protocol din data de 01.01.2001);
Consiliul Științific și metodologic al învățământului "Universitatea de Stat din Belarus din Informatică și Radioelectronică" (protocol din data de 01.01.2001).
Coordonat:
Președinte al Asociației Educaționale și metodologice a Universităților din Republica Belarus în domeniul educației în informatică și electronică;
Șeful departamentului de educație specială superioară și secundară a Ministerului Educației al Republicii Belarus;
Primul vicepregator pentru instituția de stat a educației "Institutul Republican de Școală Superioară"
Notă explicativă
Programul tipic "Dispozitive electronice, ultra-frecvență și cuantum" este proiectat pentru specialități 1 -Radiotehnologie, 1 -Radioelectronic Sisteme, 1-dio-informatică, 1 -Radioelectronică de protecție a instituțiilor de învățământ superior și oferă o pregătire de bază a studenților necesare pentru a studia cu succes Discipline și soluții de producție ulterioare. Și sarcini de cercetare în conformitate cu standardele educaționale. Scopul disciplinei de învățare este de a pregăti elevii să rezolve probleme legate de o alegere rațională a dispozitivelor electronice, modurile lor de funcționare și schemele de incluziune în diverse dispozitive.
Studiul disciplinei "Dispozitive electronice, ultra-de înaltă frecvență și cuantum" ar trebui să se bazeze pe conținutul următoarelor discipline: "Matematică superioară" (calcul diferențial și integral, ecuații diferențiale, funcții variabile complexe); "Fizica" (electricitate, magnetism, valuri electromagnetice, fizica cuantice, fizica solidă), "ingineria electrică" (teoria circuitelor electrice liniare și neliniare).
Programul este elaborat în conformitate cu cerințele standardelor educaționale și este conceput pentru volumul a 86 de ore de studiu. Distribuția aproximativă a orelor de instruire pe tipuri de clase: prelegeri - 52 de ore, clase de laborator - 34 de ore.
Ca urmare a studiului cursului "Dispozitive electronice, ultrahigh-frecvență și cuantice", un student trebuie:
știți:
- bazele fizice ale fenomenelor, principiile de funcționare, dispozitiv, parametrii, caracteristicile dispozitivelor electronice, ultra-de înaltă frecvență și cuantice și elemente ale microelectronicii și diferitele lor modele utilizate în analiza și sinteza dispozitivelor radioelectronice;
- starea actuală și perspectivele pentru dezvoltarea frecvențelor electronice, ultrahigh și a dispozitivelor cuantice;
a fi capabil să:
- Utilizați cunoștințele dobândite pentru a alege alegerea dispozitivului electronic și pentru a seta modul de funcționare DC;
- găsiți parametrii dispozitivelor în funcție de caracteristicile acestora;
- determinarea efectului modurilor și condițiilor de funcționare asupra parametrilor instrumentului;
abilități de cumpărare:
- cu dispozitive electronice și echipamente utilizate pentru a studia caracteristicile și măsurarea parametrilor instrumentului;
Secțiunea 1. Dispozitive electronice
Introducere
Definiția termenului "dispozitive electronice". Clasificarea dispozitivelor electronice prin natura mediului de lucru (vid, gaz rarefiat, solid), principiul de funcționare și intervalul de frecvență de funcționare. Principalele proprietăți și caracteristici ale dispozitivelor electronice.
Un scurt eseu istoric al dezvoltării tehnologiei electronice interne și externe. Rolul dispozitivelor electronice în domeniul electronicii electronice, sisteme de telecomunicații, complexe de calcul și alte zone de știință și tehnologie. Valoarea cursului ca fiind una dintre disciplinele de bază ale specialităților radiotehnice.
Subiect 1. Bazele fizice ale electronicii semiconductoare
Proprietățile semiconductorilor. Materialele principale ale electronicii semiconductoare (siliciu, germaniu, arsenidă de galiu, nitrură de galiu), principalii parametri electrofizici. Procese de formare a transportatorilor de taxe gratuite.
Concentrarea transportatorilor liberi în semiconductorii proprii și impurități, dependența de temperatură. Timp de viață și lungimea de difuzie a mass-media. Nivelul Fermi, dependența sa de temperatură și concentrare a impurităților.
Procese cinetice în semiconductori. Mișcarea termică și viteza medie. Mișcarea de deplasare, mobilitatea transportatorilor de încărcare și dependența sa de temperatură și concentrare a impurităților. Densitatea curentului de drift, conductivitatea specifică a semiconductorilor și dependența acestuia de temperatura și concentrarea impurităților. Mișcarea transportatorilor în câmpuri electrice puternice, dependența vitezei de drift din puterea câmpului electric. Difuzarea mișcării transportatorilor, coeficientului de difuzie, densitatea curentului de difuzie. Raportul lui Einstein. Apariția câmpului electric în semiconductor cu o distribuție neuniformă a impurităților.
Procese fizice la suprafața semiconductorului. Condiții de energie de suprafață, particularități ale transportatorilor în apropierea suprafeței, recombinarea suprafeței. Semiconductor într-un câmp electric extern, lungime de protecție. Straturi de înverse, îmbogățite și de inversiune.
Fenomenele de contact în semiconductori. Procesele fizice în tranziția electronică. Formarea stratului epuizat, starea de echilibru. Poisson Ecuație. Diagrama energetică, distribuția potențială, rezistența câmpului electric și încărcătura volumetrică în tranziție. Înălțimea barierei potențiale și lățimea de tranziție.
Transformarea gaurilor electronice la aplicarea tensiunii externe. Injectarea și extragerea transportatorilor de încărcare. Caracteristici ale tranziției asimetrice.
Caracteristicile volți-ampere ale unei tranziții idealizate cu gaură electronică. Distribuția mediilor care nu sunt echilibrate. Curentul termic, dependența sa de lățimea zonei interzise, \u200b\u200bconcentrația de impurități și temperatură. Model matematic și parametri ai unei rezistențe statice și diferențiale de rezistență, barieră și difuzie a tranziției, dependența lor de tensiunea aplicată. Eșantion p-n-tranziție. Tipuri de defalcare.
Contactați metalul semiconductor. Redresarea și noii contacte (Ohmic).
Heterokers. Diagrame de energie. Caracteristici ale proceselor fizice. Caracteristici Wah.
Subiect 2. Diode semiconductoare
Clasificarea diodelor semiconductoare utilizând tehnologia de fabricație, putere, frecvență și funcțională: redresor, stabilide, varicaps, diode de impuls, diode cu acumulare de încărcare, diode de spațiere, tunel și diode prelucrate. Principiul de funcționare, caracteristici, parametri, scheme de incluziune. Desemnarea sistemului diodelor semiconductoare. Efectul temperaturii asupra flului.
Subiect 3. Tranzistoare bipolare
Dispozitivul tranzistor bipolar (BT). Scheme de incluziune. Moduri principale: active, decupate, saturație, inversă. Principiul funcționării tranzistorului: procesele fizice în tranziția, baza de date și a colectării emițătorilor; Distribuția mediilor non-core în baza de date la diferite moduri. Efectul modulației lățimii de bază. Curenți în tranzistor; Coeficienții actuali de transmisie în circuite cu o bază comună (OB) și un emițător comun (OE).
Parametrii fizici ai tranzistorului: coeficientul curent de transmisie, rezistențe diferențiale și rezervoare de tranziție, zonele de rezistență la volum.
Caracteristicile statice ale tranzistorului. Model de tranzistor idealizat (modelul EBERS-MOLLL). Caracteristicile tranzistorului real în schemele cu Or și OE. Efectul temperaturii asupra caracteristicilor tranzistorului.
Tranzistor ca un patru pol liniar. Conceptul de semnal mic. Sistemele Z-, Y-, H - parametrii și schemele de substituție a tranzistorilor. Conectarea parametrilor H cu parametrii fizici ai tranzistorului. Definiția parametrilor H pentru caracteristicile statice. Dependența parametrilor H din modul de funcționare și temperatura. Circuite tranzistor echivalente în formă de T și P.
Funcționarea tranzistorului cu sarcina. Încărcarea clădirii drept. Principiul amplificării.
Caracteristicile tranzistorului la frecvențe înalte. Procesele fizice care determină parametrii de frecvență ai tranzistorului. Limita și frecvența limită, diagrama tranzistorului echivalentă la frecvențe înalte. Metode de creștere a frecvenței de lucru a Bt.
Funcționarea tranzistorului în modul puls. Procesele fizice de acumulare și de resorbție a transportatorilor de încărcare. Parametrii tranzistorului pulsului.
Soiuri și perspective pentru dezvoltarea Bt.
Subiect 4. Tranzistoare de câmp
Tranzistor de câmp (PT) cu un control P-N-Tranziție. Dispozitiv, schema de incluziune. Principiul de funcționare, procesele fizice, efectul tensiunilor electrozilor pe lățimea tranziției p-n și a formei canalului. Caracteristicile statice, zona cutoff, saturația și defalcarea P-N-Tranziție.
PT cu o barieră de spațiere. Dispozitiv, principiu de funcționare. Caracteristici și parametri.
Fri cu declanșator izolat. TIR tranzistori cu canale încorporate și induse. Dispozitiv, schema de incluziune. Moduri de mese și îmbogățire într-un tranzistor cu un canal integrat și caracteristicile sale statice.
Fri ca un patru poli liniar. Sistemul de parametri U al tranzistoarelor de câmp și conexiunea acestora cu parametrii fizici. Efectul temperaturii asupra caracteristicilor și parametrilor PT.
PT funcționare la frecvențe înalte și în modul puls. Factori care definesc proprietățile de frecvență. Frecvența limită. Circuit echivalent la frecvențe înalte. Aplicații PT. Compararea tranzistoarelor de câmp și bipolare. Perspective pentru dezvoltarea și utilizarea PT.
Subiect 5. Dispozitive de comutare
Dispozitiv, principiu de funcționare, Wah, specii de tiristori, tiristori diode, tirodotice tirotodice, simistori, domenii de domeniu. Parametrii și sisteme care indică dispozitive de comutare.
· Tema 6. Elemente ale circuitelor integrate
Informații generale despre microelectronică. Clasificarea componentelor echipamentelor electronice și a elementelor de jetoane hibride. Componentele discrete pasive ale dispozitivelor electronice (rezistori, condensatori, inductanță). Scop, bază fizică a muncii, parametrii, simboluri. Elemente pasive ale circuitelor integrate: rezistoare, condensatoare. Tranzistoare bipolare în execuție integrală, tranzistori cu barieră de spațiere, tranzistoare multi-imitante. Diode semiconductoare. Tranzistoare bipolare cu mese injectabile. Dispozitive semiconductoare cu relații de încărcare (CCD). Aplicarea CCD. Parametrii elementelor PZD.
· Subiect 7. Componente ale optoelectronicii
Determinarea domeniului optic de oscilații electromagnetice. Clasificarea dispozitivelor semiconductoare optoelectronice. Electroluminescență. Principalele tipuri de emițătoare semiconductoare: emițătoare semiconductoare non-coerente și coerente. LED-uri, dispozitiv, principiu de funcționare, caracteristici, parametri. Materialele de bază utilizate pentru fabricarea LED-urilor. Realizări în dezvoltarea LED-urilor.
Receptoare de radiație semiconductoare: fotorezistori, fotodide, fototranzistori, fototristory. Principiul de funcționare, caracteristici, parametri.
Dispozitivul este Optiocoued, principalele tipuri de optocule: rezistor, diode, tranzistor și tiristor. Clasificarea, principiul operațiunii, parametrii de intrare și ieșire ai optocuplurilor.
Subiect 10. Lămpi cu electro-controlate
Emisii electronice. Tipuri de emisie. Catodele de dispozitive electrovacuum, principalele tipuri de catozi. Trecerea curentului în vid, transferul curent, curentul de schimbare, curentul complet. Conceptul de curent indus.
Diodă de vid. Principiul de funcționare. Conceptul de încărcare volumetrică. Modul de saturație și modul de restricție limită de curent. Caracteristicile anodice idealizate și reale ale diodei. Parametrii statici. Principalele tipuri de diode, zona de aplicare.
Trei lampă de electrod. Dispozitivul, rolul grilajului în triode. Conceptul de tensiune curentă și permeabilitatea rețelei. Distribuția biletelor în triode. Caracteristicile statice ale triodei. Parametrii statici și determinarea prin caracteristici. Containere de sex de sex. Modul de declanșare cu sarcină, caracteristici de încărcare, parametrii volumului de lucru.
Tettrodii și pentodări. Rolul rețelelor. Tensiune activă. Distribuția biletelor. Caracteristici statice și parametrii lămpilor de multoelectrod; Containere de sex de sex. Circuite echivalente ale lămpilor electronice la frecvențe joase și înalte.
Generator puternic și lămpi modulatoare.
Caracteristicile funcționării lămpilor electronice cu controlul fluxului electronic static în intervalul de frecvență ultra-înaltă (cuptor cu microunde). Conceptul de curent complet. Efectul proprietăților inerțiale ale fluxului electronic către funcționarea lămpilor electronice. Efectul asupra parametrilor lămpilor din gama de microunde și inductanțele concluziilor. Caracteristicile designului lămpilor electronice ale intervalului cu microunde. Lămpi electronice electronice cu microunde. Domeniul de aplicare al lămpilor electronice ale intervalului cu microunde.
Subiectul 11. Dispozitive de afișare a informațiilor
Clasificarea dispozitivelor pentru afișarea informațiilor.
Tipuri de dispozitive electronice. Dispozitiv și principiu de acțiune a dispozitivelor electronice-radiale. Elemente de optică electronică. Sisteme de focalizare și deviere în tuburi radiale electronice. Tipuri de tuburi de raze electronice. Parametrii de ecran.
Tipuri de tuburi de fascicul de electroni: Dispozitive de indicatoare oscilografice, tuburi, Kinescoape, afișează tuburi, tuburi de depozitare.
Indicatori semiconductori.
Indicatori de cristal lichid. Parametrii principali care caracterizează cristalele lichide. Dispozitivul ecranului LCD în lumina trecută și reflectată. Abilitatea de a afișa culoarea în LCD. Monitoarele LCD, dispozitivul și parametrii principali.
Vacuumul este indicatori cu incandescență (VNI), indicatori fluorescenți cu vid (VLI): Bale cu o singură cifră, multi-cifră, segment, indicatori de electroluminiscent (EL): dispozitiv și principiu de funcționare.
Indicatori de descărcare a gazelor (GR). Principalele prevederi ale teoriei de descărcare termică cu un catod rece. Indicatoare de descărcare a gazelor discrete. Tipuri și parametrii de bază GR. Dispozitiv și principiu de funcționare a panourilor indicatoare de descărcare a gazelor.
Cum să plătiți un nume de domeniu
Zona de domenii a Insulelor Tokelau
Ce este domeniul Ce probleme pot fi
Yandex Wordstat: Instrucțiuni detaliate pentru utilizarea operatorilor de servicii și grupare și o solicitare complicată
Editarea fișierelor DBF.
Xenu Link Sleuth - Ce este acest program Cum să utilizați programul Xenu
Metode Copiați și introduceți textul de la tastatură fără a utiliza mouse-ul