Системы передачи информации

       Визначаємо  значення ємності  із умови (4.6.8).

         (4.6.8)

       

       Обираємо  конденсатор типу К10-17 1 нФ±20% 50 В.

       Визначаємо  значення ємностей та із умови (4.6.9).

         (4.6.9)

       

       Обираємо  конденсатори типу К10-17 1 нФ±20% 50 В.

       Визначаємо нелінійність характеристики інтегруючого кола при максимальному та мінімальному кроку квантування по амплітуді. При виконанні умови справедливе співвідношення (4.6.10).

         (4.6.10)

       

       

       Отже  бачимо, що максимальна нелінійність характеристики інтегруючого кола становить 3,7%, що для телевізійного сигналу  допустимо.

       На  виході порівнюючого пристрою маємо  послідовність двополярних імпульсів  талої амплітуди. Позитивні імпульси є вихідним кодом дельта-кодера. Тому з виходу порівнюючого пристрою сигнал необхідно подати на перетворювач двополярного сигналу в одно полярний, в якому +5 В на виході відповідає логічній одиниці, а -5 В – логічному нулю. В якості такого перетворювача використаємо два цифрових інвертора, які пропустять лише імпульси позитивної полярності. Для зберігання на виході пристрою логічного стану протягом тривалості часу дискретизації, імпульси необхідно запам’ятовувати та оновлювати інформацію з частотою дискретизації. До виходу перетворювача полярності приєднаємо D-тригер, який синхронізований заднім фронтом імпульсів дискретизації.

       Оскільки  частота роботи дельта-модулятора знаходиться  в діапазоні ультрависоких частот, то вибір мікросхем є дещо проблематичним. Для побудови дельта-модулятора обираємо зарубіжну серію спеціалізованих високочастотних мікросхем 74LS00 фірми Analog Devices. Гранична частота даної серії складає 1,6 ГГц [5]. В якості мікросхеми DD8 використовуємо мікросхему CD3312, яка являє собою двополярний цифровий ключ. Даний ключ вмикається при надходженні імпульсів тактової синхронізації. Схема дельта-модулятора з миттєвим компандуванням зображена на рисунку 4.6.4.

Рисунок 4.6.4 – Принципова схема дельта-модулятора

 

        5 Комп’ютерне моделювання фільтра низьких частот 

       5.1 Вибір моделюючої системи 

       Існує багато програмних пакетів, призначених  для аналізу та моделювання електронних  пристроїв. Серед систем схемотехнічного  моделювання аналогових і аналогово-цифрових схем слід виділити Electronics Workbench 5.12Pro, Micro Cap 6, Circuit Maker 6.5 та інші.

       Micro Cap 7 програмний пакет, що має  більш ширші можливості по  дослідженню параметрів схем, за постійним, змінним струмами, гармонічний аналіз. Є можливість визначати напрям протікання струмів в схемі і карти напруг, розсіюванні потужності, при натискуванні одної кнопки.

       Circuit Maker 6.5 дозволяє проводити ті ж  дослідження що і Micro Cap 6, але  в реальному часі, що викликає деякі труднощі у користувача, адже потрібно інколи побачити статичну картину.

       Electronics Worckbench 5.12 - програмний пакет, що  має широкі можливості та зручний  візуальний інтерфейс. Підключення  вимірювальних приладів до елементів схеми проводиться напряму і виміри по цій схемі відбуваються як у реальній лабораторії, це є зручніший спосіб, а ніж вказувати у складній формулі точки, згідно яких проводять виміри. Ще одна зручність – перевірка на дієздатність при дії дестабілізуючих факторів і поломок, можна задавати поломки, які часто виникають: коротке замикання (КЗ), розрив, неповне КЗ (струми втрат). Є велика бібліотека елементів. Для елементів є можливість зміни їх параметрів.

       Отже, для аналізу параметрів фільтра  низьких частот використаємо пакет Electronics Worckbench 5.12. 
 

       5.2 Вибір моделей компонентів 

       В системах схемотехнічного моделювання Electronics Worckbench 5.12 вибір резисторів та конденсаторів не викликає проблем, основним завданням при моделюванні є вибір операційного підсилювача, оскільки в базі елементів цієї програми відсутні вітчизняні елементи. Тому слід використовувати їх аналоги. В Electronics Worckbench 5.12 наведено досить велику кількість зарубіжних мікросхем, тому можемо вибрати зарубіжний аналог вітчизняного топераційного підсилювача К154УД4. Таким аналогом є мікросхема HA2520, яка має такі ж характеристики, як і її вітчизняний аналог. 

 

        5.3 Аналіз моделі ФНЧ 

       У вибраному програмному пакеті складаємо  еквівалентну ФНЧ. На виході фільтра вмикаємо навантаження, яке рівне вхідному опору модулятора 100 кОм. Дана еквівалентна схема зображена на рисунку 5.1.

Рисунок 5.3.1 – Модель каскаду підсилювача проміжної частоти у програмі Electronics Worckbench 5.12 

       Досліджуємо АЧХ ФНЧ. Графік АЧХ зображений на рисунку 5.3.2.

Рисунок 5.3.2 – АЧХ ФНЧ 

       Із  отриманої АЧХ бачимо, що частота зрізу фільтра рівна 6 МГц. Це підтверджує правильність розрахунків.

       АЧХ ФНЧ в логарифмічному масштабі зображена  на рисунку 5.3.3.

      Рисунок 5.3.3 – Логарифмічна АЧХ ФНЧ.  

       Досліджуємо ФЧХ ФНЧ. Графік ФЧХ зображений на рисунку 5.3.4.

Рисунок 5.3.4 – ФЧХ ФНЧ 

       Із  ФЧХ бачимо, що на частоті 6 МГц фаза обертається менше, ніж на 180⁰, тобто можемо стверджувати, що самозбудження операційного підсилювача не буде відбуватися, оскільки не виконується баланс фаз. Тобто операційний підсилювач буде працювати стійко.

 

        6 Аналіз виконання технічного  завдання  

       У ході курсового проектування розроблена система передавання телевізійних сигналів на базі ВОЛЗ. Всі вимоги технічного завдання виконано. Технічні параметри розробленого пристрою наведено у таблиці 6.1. 

   Таблиця 6.1 – Аналіз виконання технічного завдання

 

 

        Висновки 

       У ході виконання курсового проекту, було розроблено систему передавання  телевізійних сигналів на базі ВОЛЗ.

       У першому розділі було визначено  вимоги, яким повинен відповідати  пристрій, що проектується.

       У другому розділі приводилось  техніко-економічне обґрунтування  оптимального вирішення основної задачі, згідно з яким встановлено, що розробка даної системи є економічно доцільною. Крім того встановлено, що використання даного пристрою є економічно вигіднішим в порівнянні з аналогами.

       У третьому розділі проводиться аналіз сучасного стану розробок. В цьому  розділі пропонується огляд основних систем передавання телевізійних сигналів, які існують на даний час. Також  визначено основні переваги таких  систем, а також їх недоліки.

       В четвертому розділі розроблена структурна схема системи передавання, та проведено  розрахунок основних складових цієї системи. Також тут пропонується елементна база, за допомогою якої доцільно побудувати дану систему.

       У п’ятому розділі пропонується моделювання ФНЧ, який входить до складу розроблюваної системи, який був розрахований теоретично. В даному розділі проведено порівняння теоретичних розрахунків, та комп’ютерного моделювання, в результаті чого було підтверджено правильність теоретичних розрахунків фільтра.

       У шостому розділі проведено порівняння параметрів розробленого пристрою, та вимог, які визначені технічним  завданням. В результаті чого встановлено, що отриманий пристрій повністю задовольняє  вимогам технічного завдання.

 

ЛІТЕРАТУРА 

1. Гитлиц  М.В., Лев А.Ю. Теоретические основы многоканальной связи. Учебное пособие для вузов.– М.: Радио и связь, 1985. – 254 с.
2. Жураковский Ю.П., Назаров В.Д. Каналы связи. Учебное пособие для втузов. – К.: Вища школа, 1985. – 232 с.
3. Яковлев Л.И Техника электросвязи за рубежом: Справочник. – М.: Радио и связь, 1990. – 318 с.
4. Р.М. Терещук и др. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства. Справочник радиолюбителя. – Киев: Наукова думка, 1989. – 800 с.
5. AN-501 "Aperture Uncertainty and ADC System Performance" by Brad Brannon, Analog Devices. – 118 p.
6. Справочник. Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Под общей редакцией Н.Н. Горюнова, — М.: Энергоатомиздат, 1986. – 864 с.
7. Баева Н.Н. Многоканальная электросвязь и РРЛ. Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1988. – 368 c.
8. Микросхемы и их применение: Справочное пособие. В.А. Батушев, В.Н. Венеаминов, В.Г. Ковальов. – М.: Радио и связь, 1983. – 412 с.
9. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник / под ред. Б.Л. Перельмана. – М.: Радио и связь, 1981. – 354 с.

 

Додаток А

(обов’язковий) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Система передавання телевізійних сигналів на базі ВОЛЗ

Схема електрична структурна  

 
Додаток Б

(обов’язковий) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Дельта-модулятор

Схема електрична принципова 

 

      

        

Додаток В

(довідниковий) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Дельта-модулятор

Перелік елементів