где
ic1 и ic2 токи емкостей корпусов диодов D1 и D2 соответственно.
На
основании (3) и (4) найдем ID1 и ID2. Кроме того, учтем взаимное влияние токов
диодов D1 и D2, которое будет проявляться, когда сопротивление источника
сигнала не равно сопротивлению генератора строб импульсов.
Рис.
2

Выражение
для ik1 и ik2 примет следующий вид:


где

Система
уравнений (7), (8), (12), (13), (14) решается численным методом.
3. Характеристика нелинейности выходного сигнала
стробпреобразователя
Численное
решение для стробпреобразователя с треугольным стробимпульсом и следующими
параметрами диодов:
сек.,
, С - емкость
корпуса диода 0,3 пФ, L - индуктивность диода
Гн, Rd -
сопротивление базы диода 2 Ом, показывает заметную зависимость нелинейности от
частоты преобразуемого сигнала. Для высоких уровней сигнала (порядка 1 В)
нелинейность уменьшается с частотой. Уменьшение емкости конденсатора
преобразователя приводит к уменьшению уровня нелинейности, так как при
длительности стробимпульса 75 пс и емкости 0,5 пф нелинейность в диапазоне от
10 МГц до 3 ГГц 0,3-0,5% , то при емкости 2 пф 0,5-0,7. Увеличение длительности
стробимпульса ведет к уменьшению нелинейности, но и к уменьшению коэффициента
передачи на высоких частотах, а также к появлению ярко выраженного минимума
нелинейности (рис.3, 4). При низком уровне сигнала график зависимости
нелинейности представляет собой сложную кривую, имеющую несколько минимумов и
максимумов.
На
рис. 3 и 4 приведены графики нелинейности стробпреобразователя при воздействии
сигнала в 1 В и 0,5 В для разных емкостей конденсатора преобразователя.
Рис.
3 Нелинейность преобразователя (напряжение сигнала 1 В)

Рис.
4 Нелинейность преобразователя (напряжение сигнала 0,5 В)

Для
уменьшения нелинейности при высоких уровнях сигнала необходимо использовать цифровую
обработку сигнала, поступающего с выхода преобразователя. Для сглаживания
коэффициента передачи с помощью численного моделирования подбирается
соответствующая корректировочная функция. Для кольцевого диодного
стробпреобразователя наиболее простая и подходящая
, где
- частота
сигнала,
- вносимый
стробпреобразователем фазовый сдвиг, k0 и k1 - эмпирически найденные или
подобранные с помощью численного моделирования коэффициенты. Далее значение
выходного сигнала умножается на значение корректировочной функции. На рис. 3
показан график нелинейности стробпреобразователя с длительностью стробимпульса
50 пс при воздействии сигнала 1 В с цифровой обработкой сигнала, где
k0=0,013625, k1 = 1,625*10-12. На рис. 4 показан аналогичный график для
напряжения сигнала 0,5 В. Коэффициенты k0 и k1 зависят также от значения
сигнала. Но эта зависимость для высоких уровней сигнала, где целесообразно
применять такие цифровые фильтры из-за относительно большой нелинейности
(0,1-1% ), может быть выражена достаточно просто - линейной функцией.
4. Заключение
В
отличие от [1] в модели стробпреобразователя с инерционными диодами
нелинейность выходного сигнала зависит от частоты входного сигнала, и эта
зависимость сильно проявляется на частоте более 1 ГГц. Поэтому при разработке
стробпреобразователей, работающих на частотах свыше 1 ГГц, необходимо
использовать модель стробпреобразователя с инерционными диодами. Высшие
гармоники выходного сигнала возникают за счет нелинейности вольтамперной
характеристики диода, что было учтено в [1], и влияния тока ik , эти гармоники
складываются, что может приводить либо к уменьшению нелинейности, либо к
увеличению.
Список литературы
Жилин
Н.С., Майстренко В.А. Метрологические аспекты преобразования частоты // Томск.:
Изд-во Томск. ун-та, 1986.
Sparkes J.J., Beaufou R. The
junction Transistor as a Charge Controlled Device // Proc. IRE. 1957. December.
p. 1740.
Скачали данный реферат: Janov, Филимонов, Janborisov, Другов, Martinian, Дьяченко.
Последние просмотренные рефераты на тему: международный реферат, решебник, реферат бесплатно на тему, скачать курсовую работу на тему.
Предыдущая страница реферата |
1
2