Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
Курсовик Классификация частот и генераторов. Резонансный метод генерации частот и источники погрешности. Их назначение и область применения. Схема генератора высокой частоты. Основные технические характеристики. Получение синусоидальных колебаний высокой частоты.
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Схемотехника.
Добавлен: 04.04.2010.
Год: 2010.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ РАДИОЕЛЕКТРOНИКИ
Кафедра МИТ
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине
«Расчет и проектирование средств измерительной техники »
на тему: «Проектирование генератора высоких частот».
Работу выполнила:
Руководитель курсовой работы:
ст. гр. МИТ-08-1
Штефан Н.В.
Коваленко М.А.
Белокурский Ю.П.
2008 РЕФЕРАТ
Пояснительная записка: 5 рис., 1 прил., 24 с.
В курсовой работе производится проектирование генератора высоких частот с заданными параметрами, рассматриваются методы генерации частот и основные схемные решения аналогичных приборов. СОДЕРЖАНИЕ
Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов
ВВЕДЕНИЕ
1 КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ
1.1 Классификация частот
1.2 Виды генераторов
1.3 Классификация генераторов
2 ОБЗОР ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ГЕНЕРАЦИИ ЧАСТОТ
2.1 Резонансный метод
2.2 Основные источники погрешности
3 ГЕНЕРАТОР ВЫСОКИХ ЧАСТОТ
3.1 Назначение и область применения
3.2 Проведение поверки
3.3 Основные технические характеристики
3.4 Схема генератора ВЧ
ВЫВОДЫ
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ,СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ
СИ - средство измерений;
СИТ - средства измерительной техники;
ФВ - физическая величина;
ЭВМ - электронно-вычислител ная машина;
СКО - средне квадратическое отклонение;
ВЧ - высокая частота;
ГВЧ - генератор высоких частот. ВВЕДЕНИЕ
Развитие многих направлений науки и техники определяются точностью измерения времени и частоты. Из семи основных физических величин (длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, сила света и количество вещества) эталоны времени и частоты являются самыми точными [1]. Это свидетельствует о том внимании, которое проявляет общество в процессе научной и производственной деятельности к вопросам измерения времени и его производной - частоты. В настоящее время Государственный первичный эталон времени и частоты, базирующийся на группе квантовых мер частоты (водородных, цезиевых, рубидиевых генераторов), обеспечивает воспроизведение единицы времени - секунды и единицы частоты - герца [1].
Измерения частоты - наиболее точный и быстро развивающийся вид измерений. Во-первых, единица времени (частоты) является основной единицей системы СИ; во-вторых, определение секунды связано с пересчетом событий, а пересчет является самым точным методом измерений; в-третьих, повышение точности измерений частоты необходимо для прикладного использования в телекоммуникациях, навигации, космической отрасли. За последние 50 лет суммарная относительная погрешность первичных государственных эталонов на основе цезиевых реперов частоты уменьшилась с ± 1?10 до ± 1,5?10, то есть точность возрастала на порядок за каждые 10 лет. Никакой другой вид измерений не имеет такого значительного прироста, ведь возрастание точности в 2-3 раза за 10 лет уже считается отличным показателем. Проведенные исследования и сличения уже показывают возможность достижения погрешностей ± 1?10… ± 1?10. Но исследования в области измерения частоты продолжаются.
Таким образом, целью работы является систематизация и закрепление теоретических знаний с помощью основных разделов дисциплины: «Расчет и проектирование средств измерительной техники», приобретение навыков проектирования, разработки основных методов измерения, расчета и обеспечение основных метрологических характеристик 1 КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ
1.1 Классификация частот
Частотой колебаний называют число полных колебаний в единицу времени:
(1.1)
где t--время существования n колебаний.
Для гармонических колебаний частота , где Т -- период колебаний. Единица частоты герц определяется как одно колебание в одну секунду. Частота и время неразрывно связаны между собой, поэтому измерение той или другой величины диктуется удобством эксперимента и требуемой погрешностью измерения. В Международной системе единиц СИ время является одной из семи основных физических величин. Частота электромагнитных колебаний связана с периодом колебания Т и длиной однородной плоской волны в свободном пространстве (следующими соотношением: .
Спектр частот электромагнитных колебаний, используемых в радиотехнике, простирается от долей герца до тысяч гигагерц. Этот спектр вначале разделяют на два диапазона -- низких и высоких частот. К низким частотам относят инфра звуковые (ниже 20 Гц), звуковые (20-- 20 000 Гц) и ультразвуковые (20--200 кГц).
Высокочастотный диапазон, в свою очередь, разделяют на высокие частоты (20 кГц -- 30 МГц), ультравысокие (30 -- 300 МГц) и сверхвысокие (выше 300 МГц). Верхняя граница сверхвысоких частот непрерывно повышается, и в настоящее время достигла 80 ГГц (без учета оптического диапазона).
Такое разделение объясняется разными способами получения электрических колебаний и различием их физических свойств, а также особенностями распространения на расстояние. Однако четкой границы между отдельными участками спектра провести невозможно, поэтому такое деление в большой степени условно. 1.2Виды генераторов
Генератором радиосигнала называется устройство, в котором энергия одного или нескольких внешних источников преобразуется в энергию высокочастотных колебаний (радиосигнала). Генератор всегда включает в себя нелинейный генераторный прибор, в котором и происходит это преобразование, внешние электрические цепи источники питания.
Виды генераторов:
1. По форме выходного сигнала:
- синусоидальных сигналов (генератор Мейснера, генератор Хартли (индуктивная трёхточка), генератор Колпитца (ёмкостная трёхточка) и др.);
- прямоугольных импульсов -- мультивибратор;
- функциональный генератор -- прямоугольных, треугольных и синусоидальных импульсов.
2. По частотному диапазону:
- низкочастотные;
- высокочастотные.
3. По принципу работы:
- стабилизированные кварцевым резонатором;
- блокинг-генератор;
- RC-генератор. 1.3 Классификация генераторов
По ГОСТ 15094 [2] генераторы подразделяются на 6 видов: низкочастотные, высокочастотные, импульсные, сигналов специальной формы, шумовых сигналов и качающейся частоты. Однако следует учитывать, что классификационные границы условны, некоторые генераторы занимают промежуточное положение между низко- и высокочастотными, некоторые бывают комбинированными по виду сигнала. Для оптических генераторов существует аналогичная классификация. Кроме генераторов стандартизованных видов бывают генераторы отраслевого назначения (в составе контрольно измерительной аппаратуры).
Г2 -- генераторы шума, имитируют белый или розовый шум.
Примеры: Г2-37, Г2-47, Г2-59
Г3 -- генераторы низкой частоты, обычно от 20 Гц до 200 кГц, реже до 2 или 10 МГц, модуляция сигнала, как правило, не предусмотрена.
Примеры: Г3-102, Г3-109, Г3-122
Г4 -- генераторы высокой частоты, предназначены для работы в радиочастотном диапазоне, различные виды модуляции.
Примеры: Г4-83, Г4-129, РГ4-14
Г5 -- генераторы импульсов, воспроизводят последовательности прямоугольных импульсов, некоторые генераторы способны генерировать кодовые импульсные последовательности.
Примеры: Г5-54, Г5-80, Г5-89
Г6 -- генераторы сигналов специальной формы, воспроизводят последовательности импульсов разной формы: треугольной, пилообразной, трапецеидальной и др.
Примеры: Г6-17, Г6-22, Г6-39
Г8 -- генераторы качающейся частоты ;
ОГ -- генераторы оптического диапазона
Примеры: ОГ-2-1, ОГ4-163, ОГ5-87
Генераторы отраслевого назначения -- воспроизводят специальные сигналы, например, сложной формы или со сложными комбинированными методами модуляции, манипуляции; предназначены для проверки и настройки определенных видов радиоаппаратуры.
Основные нормируемые характеристики:
1. Диапазон воспроизводимых частот;
2. Точность установки частоты и ее нестабильность;
3. Диапазон установки выходных уровней (напряжения или мощности);
4. Точность установки выходного уровня, погрешность аттенюатора;
5. В зависимости от вида генератора могут быть дополнительные параметры -- характеристики модуляции, временные характеристики импульсов и т.д. 2.ОБЗОР ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ГЕНЕРАЦИИ ЧАСТОТ
Определение установки частоты производят методом прямого измерения частоты электронно-счетным частотомером. Электронно-счетный частотомер должен обеспечивать измерение частоты генератора во всем диапазоне или в части диапазона устанавливаемых значений частоты. Структурная схема соединения приборов при измерении частоты представлена на (рис. 2.1).
1- выход основных импульсов, 2 - вход сигнала для измерения периода.
Рисунок 2.1 - Структурная схема соединения приборов при измерении частоты. 2.1Резонансный метод
Состоит в настройке резонансной колебательной цепи, предварительно прокалиброванной по образцовому генератору и частотомеру, на измеряемую частоту и отсчитывание ее значения по шкале, связанной с элементом настройки. Метод применяется на частотах от 100 кГц до 100 ГГц [3].
Резонансный метод основывается на сравнении измеряемой частоты с частотой собственных колебаний колебательного контура или резонатора, которые предварительно градуируются. Приборы, измеряющие частоту резонансным методом, называют резонансными частотомерами. Эти простые приборы применяются в частотном диапазоне от сотен килогерц до сотен гигагерц. Обобщенная структурная схема резонансного частотомера представлена на рис.2.3.
Рисунок 2.3 - Обобщенная структурная схема резонансного частотомера.
Сигнал измеряемой частоты через элемент связи возбуждает колебательную систему. С помощью механизма настройки изменяется частота собственных колебаний колебательной системы. При равенстве измеряемой и собственной частот возникает резонанс-возрастание интенсивности колебаний в колебательной системе. Момент резонанса фиксируется с помощью индикатора резонанса, который связан с колебательной системой через элемент связи. По шкале отсчетного устройства отсчитывают значение измеряемой частоты.
Основным узлом резонансного частотомера является перестраиваемая по частоте колебательная система. На частотах до сотен мегагерц в качестве колебательной системы применяются резонансные контуры с сосредоточенными постоянными, на более высоких и т.д.................
