Разработка и расчет АЦП и детектора частотно-манипулированных сигналов

Дальневосточный государственный университет путей сообщения

Кафедра “Автоматика, телемеханика и связь”

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Схемотехника телекоммуникационных устройств»

На тему: «Разработка и расчет АЦП и детектора частотно-манипулированных сигналов.»

11.03.02     БО231ИСС

                                                                                Выполнил: Чернышев Д.Д.

                                                                                 Проверил: Антипина И. Ю.

Хабаровск

2022

Оглавление

Введение        3

АЦП с использованием генератора линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН)        4

Генератор тактовых импульсов (ГТИ)        7

Генератор линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН)        8

Счетчики импульсов        10

Детектирование частотно-манипулированных сигналов с использованием ФАПЧ        11

Расчет генератора, управляемого напряжением (ГУН)        12

Фазовый детектор        13

Заключение        18

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ        19

Введение

Задача курсового проекта состоит в разработке функциональной, принципиальной схем устройства и расчете электрической схемы, выполненной на конкретной элементной базе. Требуется разработать аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с использованием генератора линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) и разработать ФАПЧ.

ГЛИН представляет собой электронные устройства, исходное напряжение которых в течение некоторого времени изменяется по линейному закону. Часто исходное напряжение меняется периодически.

Так как цифровые и импульсные устройства являются основной современных систем связи, автоматики, мы разрабатываем в курсовом работе схему аналого-цифрового преобразования (АУП) с использованием генератора линейно-изменяющегося напряжения.

АЦП с использованием генератора линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН)

В рассматриваемом АЦП значению аналогового входного напряжения UВХ ставится в соответствие временной интервал, длительность которого пропорциональна UВХ. Этот интервал заполняется импульсами стабильной частоты, количество которых и является цифровым эквивалентом.

[pic 1]

[pic 2]

Работает АЦП в соответствии с рассматриваемой схемой в следующем порядке. Запускающий импульс обнуляет счетчик, устанавливает RS-триггер в 1 и запускает ГЛИН. Конъюнктор при наличии логической единицы с триггера пропускает импульсы ГТИ на счетчик, который ведет подсчет импульсов. Когда напряжение на выходе ГЛИН станет равным UВХ (напомним, что во время преобразования UВХ остается постоянным), на выходе компаратора (КН) появится логическая единица, которая переключит триггер в логический ноль. Нулевой сигнал от триггера Т через конъюнктор прерывает подачу импульсов ГТИ на счетчик СТ. Длительность положительного импульса на выходе триггера пропорциональна UВХ, следовательно, при неизменной частоте ГТИ код, установившийся на выходе счетчика, является цифровым эквивалентом аналоговой величины.

[pic 3]

Исходные данные:

1. Время преобразования =8мс
2. Разрядность кода = 5
3. Входное напряжение = 9 В
4. Скважность Q = 3
5. Частота ГУН = 3,5 кГц
6. Девиация входной частоты = +/- 200 Гц

Источник питания взять для ОУ +/- 12В; для логических элементов +5В.

Генератор тактовых импульсов (ГТИ)

Мультивибратор является автогенератором и работает без передачи входного сигнала. Источник напряжения – выходная цепь ОУ.

ПОС: R1, R2; ООС: R3, С

[pic 4]Поэтому это компаратор, который сравнивает 2 напряжения. (R1и R2) с С.

[pic 5]

[pic 6]

== 0,3[pic 7][pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

C =  = 0,00673*Ф[pic 15][pic 16]

[pic 17]

Генератор линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН) с использованием токового зеркала.

Схема ГЛИН состоит из ключевого транзистора VТ1 и токового зеркала, включенного по схеме ОБ и выполняющего функции ГСТ. Как известно, коллекторные характеристики транзистора, включенного по схеме ОБ весьма близки к идеальному ГСТ.