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:
Реферат При проектировании и конструировании фильтров необходимо решить ряд вопросов: согласование входной и выходной цепей с акустической частью, учет влияния погрешностей изготовления на фильтры, вторичных эффектов, выбор материалов звукопровода и др.
Информация:
Тип работы: Реферат.
Предмет: Схемотехника.
Добавлен: 06.01.2009.
Год: 2009.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
10
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
“Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники”
кафедра ЭВС
РЕФЕРАТ
На тему:
"ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ"
МИНСК, 2008
Согласование преобразователей. При проектировании и конструировании фильтров на ПАВ необходимо решить ряд вопросов: согласование входной и выходной цепей с акустической частью, учет влияния погрешностей изготовления на характеристики фильтра, учет вторичных эффектов, выбор материалов звукопровода, штырей и корпусов и др.
Выше работа фильтра на ПАВ идеализировалась. Считали, что энергия, поступающая из внешней цепи, без потерь превращается в энергию электрического поля штырей преобразователя, которая, в свою очередь, переходит в энергию акустической волны. Затем энергия акустической волны вновь переходит в энергию электрического поля, которая превращается в энергию сигнала, действующего на выходе фильтра. Для того чтобы эти преобразования происходили без отражений и значительных потерь энергии, необходимо выполнить согласование.
Для сигнала, поступающего из внешней цепи, преобразователь представляет последовательное соединение емкости преобразователя Cпр и сопротивления (сопротивление излучения) Rа(щ0). Эквивалентная схема приведена не рис.1. Существует вариант эквивалентной схемы параллельного соединения емкости и сопротивления. Ограничимся последовательным соединением.
Особенно важно согласование внешней цепи и преобразователя для случая, когда входной сигнал поступает по высокочастотному кабелю, волновое сопротивление которого обычно находится в пределах 50…300 Ом. При отсутствии согласования энергия будет отражаться от перехода кабель Ї преобразователь. Для устранения этого необходимо исключить влияние емкости, для чего следует использовать компенсирующую индуктивность Lк и обеспечить такое соотношение между активным сопротивлением излучения Rа(щ0) и волновым сопротивлением кабеля ск, когда
где щ0 Ї частота квазирезонанса.
ск= Rа(щ0),
(1)
Расчет компенсирующей индуктивности Lк проводится по формуле
Lк = 1/(Cпр щ02).
(2)
Рис.1.
Емкость преобразователя на единицу длины каждой пары штырей (пФ/см) может быть найдена как емкость двух плоских проводников шириной а, находящихся друг от друга на расстоянии h, по приближенной формуле
С1=(е + 1) 0,09 lg [1 + 2a/h + a2/h2],
(3)
где е Ї диэлектрическая проницаемость материала подложки; а Ї ширина штыря; h Ї расстояние между штырями. Емкость пары штырей будет равна C1W, где W Ї апертура (см. Рис.6.23). Емкость преобразователя
Спр= C1WN,
(4)
где N Ї количество пар штырей.
Для расчета емкости и компенсирующей индуктивности нужно знать W и N. Апертура W определяется из условий согласования ск и Rа(щ0). Активное сопротивление Rа(щ0) отражает потери в электрической цепи из-за излучения и распространения по звукопроводу акустической энергии. Сопротивление Rа(щ0) определяется выражением
Rа(щ0) =4kм2 / (рщ0C1W),
(5)
где kм Ї коэффициент электромеханической связи.
Для обеспечения согласования ск=Rа(щ0) необходимо варьировать значением апертуры W, так как частота щ0 задается при расчете фильтра, емкость C1 определяется топологией преобразователя, коэффициент kм Ї выбранным материалом.
Из (5) определим значение апертуры при согласовании ск и Rа(щ0), т.е. при согласовании параметров входной электрической цепи и электрических параметров преобразователя:
Wсогл=4kм2 / (рщ0C1 ск).
(6)
Однако, определяя Wсогл из условия согласования, следует иметь в виду, что апертура W определяется и рядом других факторов, а именно работой фильтра в первой зоне Френеля. Для этого требуется, чтобы
W ? vlзлпов.
(7)
Согласование излучателя и акустического канала, по которому распространяется акустическая волна, определяется из условия равенства добротности акустического канала Qа и добротности электрического излучателя Qэ. поскольку полоса ?fп=f0/N и связь ?fп и f0 определяется добротностью Qа, то
Qа=N.
(8)
Добротность Qэ зависит от сопротивления излучения и реактивного сопротивления, определяемого емкостью преобразователя:
Qэ=1/ щ0C1WNRа(щ0) =р/4kм2 N.
(9)
Согласование излучателя и акустического канала будет при равенстве Qа= Qэ. При этом N= Nопт. Тогда оптимальное количество пар штырей
Nопт =vр/4kм2.
(10)
Следовательно, для тех случаев, когда важны минимальные потери энергии, число штырей приходится выбирать из соображений согласования. Для наиболее характерных материалов звукопровода Nопт составляет от 5 до 20, т.е. полоса частот, достигаемая при максимальном согласовании, составляет от 5 до 20% несущей частоты. Если фильтр используется в УПЧ, то строгое согласование необязательно и количество штырей можно выбирать исходя из требования к полосе частот.
Влияние погрешностей изготовления преобразователей и нестабильности характеристик материалов на уменьшение выходного сопротивления. Все вышеуказанные зависимости справедливы при определенных допущениях, а именно в предположении, что все размеры фильтра выполнены с высокой точностью и согласованы со скоростью распространения поверхностной волны. При конструировании требуется, чтобы обязательно учитывалось влияние этих отклонений на работу фильтра.
Предположим, что имеются отклонения, которые приводят к нарушению согласования волн, создаваемыми разными парами штырей на время ?фj. Это равнозначно рассогласованию между фазами волн на ?цj:
?цj=?фj щ0=2р(?фj/Т0); ?фj/Т0=(1/2р) ?цj,
(11)
где Т0=1/ f0 - период колебаний.
Тогда суммарная волна будет иметь значение, которое удобно выразить через напряжение на выходе выходного преобразователя u?(?ц) при наличии рассогласования по фазе парциальных волн, т.е. волн, возбуждаемых отдельными парами штырей:
u?(?ц) = ,
(12)
где Uj - амплитуда выходного сигнала при действии одной парциальной волны; j - номер пары штырей; ?цj - рассогласование по фазе в j-й паре штырей; N Ї число пар штырей.
После преобразования выражения получим
