Файл: Шумоподобные сигналы в системах передачи информации..pdf

пользующие

фазоинверсные

каскады.

Точность выполнения операции перемножения смеси на копию

сигнала

определяется

режимом

нелинейных элементов

(НЭ), в

схеме

рис.

6.6.1

— это

диоды,

а

в

схеме

рис.

6.6.2 — транзисторы.

Можно

показать,

что

при

работе

на

квад­

ратичных

участках

характеристик

НЭ при малой

величине

сопротивле­

Вх

у

UiM'c"*«^

ний

нагрузки

выражение

для

напря-

o-ï}g t

жения

на

выходе

таких

схем

совпа-

V у

X

Т

ч г

Т

д а е т

с

В Ь І Р а ж

е

н и я

м

и

(6.6.1) и (6.6.2).

j i ' f

П

ргѵт—I

5'4_J_

Следовательно,

такие

схемы

могут

быть

использованы

как перемножаю­

щие

для любых

сигналов,

но

широ­

кого распространения

они

не получи­

ли из-за сложности

подбора их режи­

ма и необходимости подачи напря­

жений, не выходящих за пределы

квадратичного

участка

характерис­

тик

НЭ.

Обычно применяется режим работы, при котором амплитуда опор­

ного

напряжения

значительно

больше

напряжения, соответствую­

щего

квадратичному

участку

характеристики.

В наиболее удобном для анализа случае, когда ивх

П У (t)

и иоп

(t) —

гармонические напряжения,

и в диодном перемножителе

используют­

ся сопротивления

нагрузки

значительно

больше,

чем

сопротивления

/ѵ\

t-

^вх на (t) ^оп нэ

"•в п м у (t)

Дв ПМУ — 2

2

X

К О'вх нэ (0 -г ^on нэ

x c o s № 8 0 —ф о п 0 - | - Лф„(01 .

(6.6.9)

Для того чтобы такая схема возможно более точно выполняла опе­

рацию перемножения (6.6.1), необходимо, чтобы

"пхпэ (0 <

"оп нэ (0-

(6.6.10)

Тогда при

cos о =

с й о л 0

« П М У

(0 ~

Д'пмУ ^ в х НЭ COS [ ( p s 0 — фон 0 +

Афп (0Ь

(6.6.11)

При

(Don 0 =

« s 0

± Асо

" Р П М У У)

~

Д'ПмУ L/

вх nэ COS [А(0^ 4"

#

+

Фв о — Фон 0 +

Афп (01.

(6.6.12)

где

передачи

перемножающего устройства от­

КпмУ — коэффициент

туду. Имея это в виду, выше обычно принималось, что Uon

= aKS0

(t) =

= 1 или ак = 1. Очевидно, что в таких перемножителях

ввиду

того,

При

часто используемой

достоверности

и. Н8./£>Ѵ* („„п ; ) ) =

UJD4*

(ип) » ( 3

4-

5)-1

(6.6.13)

При

Uon

п э <

„э происходит

подавление

сигнала

[2.3]. При

выполнении

условия

(6.6.10)

с учетом (6.6.13)

и о п н э »

D[l2 (ип иэ)

туации,

причем

их максимальное

значение

составляет

ип

М А К С А;

« 3D 1 / 2

(«„), то должно соблюдаться условие иоп

н э

2ы„н э

м а

к с или

«оп нэ ^ 6D1 /2 (ип І І Э ) , т. е. иоп п э ^ (1 4- 2) ] / Б 3 c7s н э

и

£/, нв/С/опиэ =

Тпэ <

1/(1 -т- 2) ]/Б7 .

(6.6.14)

Например, при

БІ 9 = 2000

иоп

н э >

(50 4- 70) u s „.,.

Основные недостатки,

вытекающие из (6.6.14), связаны с тем, что

первом приближении можно представить выражением

Кпму = /<пк Кп д « - ß - со0 IQo W — f ,

(6.6.15)

[6.2]; ß — коэффициент усиления транзистора

по току; hn

— входная

проводимость транзистора;

L — индуктивность

контура

согласующе­

го каскада;

W — коэффициент трансформации;

Q3 — эквивалентная

добротность

контура; RH г 2

— сопротивления

нагрузки;

— пря­

мое сопротивление диода.

Пользуясь методикой,

приведенной в § 6.5,

можно найти число­

D

-Dl V ßo

+ D

Кпм Уо

hu. о

-o

+

D

А ^ ш і

I I 0 + 4 і ? ; Д о J

Ягдо

о

- 2 ^ , 0 ' / 2

ßo У

AAi,

(6.6.16)

Математическое ожидание отклонения коэффициента усиления от

расчетного значения, вызванное начальными отклонениями

элемен­

тов, полагаем равным

нулю.

Из (6.6.15) и (6.5.10) можно получить выражения для условного

математического

ожидания

и

условной

дисперсии относительного

отклонения коэффициента

усиления от

температуры:

д К п м у ( д Т Т

m (ар ) — m (аш) + m (aL) +

m

КПмУо

m (an) +

[m(aRln)

+ m(aRa)]\AT°,

(6.6.17)

D

Д / С П м У ( А Т ° )

D (ap ) + D(ahll)

+ D Ы

+ D (an ) +

КПмУ„

о +

4/?гд о

[D(aRin)

+ D(aRJ\

(АТ°)2 .

(6.6.18)

Выражения

для старения

будут аналогичны с заменой

aj на с,-

и ДТ° на

[с использованием (6.6.5)

и

(6.5.12)].

напряжению на выходе при действии сигнала,

для рассматриваемой

схемы перемножителя с использованием (6.6.11) и (6.6.14)

можно опре­

делить выражением

Mr,

иг.

-и,

i

Ru2

. (6.6.19)

и ПмУ

U8 ПмУ

ѴНЭ V ЯнічМДід!

Дн2 - ИЯг Д 2

Математические ожидания паразитного напряжения, как это

видно из (6.6.19), равны нулю.

Используя методику и

результаты § 6.5 и (6.6.19), можно полу­

чить выражения

для условных дисперсий напряжения

разбаланса,

Для температурных

отклонений

4/?,: д о

X

L

s ПыУ

V 2

U

I нэ К н о - М Я Щ о

x 2 [ D ( a « J +

D(a«H )](AT°)2

(6.6.21)

Выражение для

старения аналогично (6.6.21) с заменой

aj

на с7-

и АТ° на At.

Результаты количественных расчетов условных и безусловных

числовых характеристик отклонения коэффициента передачи

перемно­

жителя и паразитного напряжения разбаланса для параметров

эле­

^ П м У Грубая

0,25

± 0 , 8

0 , 3

-0,3

0 , 1

1,2

0,5

1,6

(2

дБ)

3 (4,6

дБ)

Точная

0,05

± 0 , 1

0,03

-0 , 1

0,03

1 , 1

0,07

1 ,04

1,25

(0,

18

дБ)

(1

ДБ)

Грубая

1

0,3

0,2

1 ,2

1,3

Точная

0,2

0 , 1

0,05

1 . 1

0,25

1,3

5

(7

дБ)

(1,1

ДБ)

мгновенных значений входного

напряжения и в х

В И У

t

" В И У (0 =

КВИУ ^ "вх В И У [t)dt.

(6.7.1)

ô