Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники»

Кафедра систем телекоммуникаций

С.А. Кореневский методы и устройства формирования и обработки телекоммуникационных сигналов

Часть 1

Теория эумк для студентов специальностей

«Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения»,

«Многоканальные системы телекоммуникаций»

Минск 2006

УДК 621.395(075.8)

Кореневский С.А.

К66 “Методы и устройства формирования и обработки телекоммуникационных сигналов”: Метод. пособие для студ. спец. “Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения”, “Многоканальные системы телекоммуникаций” /всех форм обуч./ С.А. Кореневский - Мн.: БГУИР, 2005. – 53 с.: ил.

Рассмотрены параметры, характеристики и схемы построения аналоговых устройств телекоммуникаций.

УДК 621.395(075.8)

Кореневский С.А., 2006

© БГУИР, 2006

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ…………..….	5
2. ИСКАЖЕНИЯ СИГНАЛОВ………………………………………………..	7
2.1. Линейные искажения………………………………………………	7
2.2. Нелинейные искажения………………………………………………..	12
2.2.1. Использование комплексной амплитудной характеристики для расчета нелинейных искажений…	12
2.2.2. Интермодуляция…………………………………………………	14
2.2.3. Перекрестные искажения………………………………………	16
2.2.4. Блокирование…………………………………………………….	17
3. ТЕПЛОВЫЕ ШУМЫ………………………………………………………..	19
3.1. Шумы резисторов………………………………………………………	19
3.2. Шумы транзисторов……………………………………………………	19
3.3. Шумы многокаскадного усилителя…………………………………..	21
3.4. Шумы пассивного четырехполюсника……………………………….	22
3.5. Шумы операционного усилителя……………………………………..	22
4. УСТРОЙСТВА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ НА ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ	24
4.1. Параметры идеального операционного усилителя…………………..	24
4.2. Инвертирующий усилитель…………………………………………...	24
4.3. Неинвертирующий усилитель………………………………………...	25
4.4. Циркулятор……………………………………………………………..	26
4.5. Преобразователь отрицательного сопротивления INIC……………..	28
4.6. Гиратор……………………………………………………………….	29
4.7. Фильтры…………………………………………………………………	30
4.7.1. Основные параметры фильтров………………………………	30
4.7.2. Диаграмма Боде………………………………………………….	31
4.8. Схемы построения фильтров………………………………………….	32
4.9. Расчет ФНЧ второго порядка…………………………………………..	35
4.10. Фильтры нижних частот n- го порядка………………………………	35
4.11. Фазовый фильтр……………………………………………………..	36
4.12. Полосовой фильтр второго порядка…………………………………	41
5. ГЕНЕРАТОРЫ……………………………………………………………….	42
5.1. Генераторы синусоидальных колебаний на LC-контуре…………..	42
5.2. Долговременная и кратковременная стабильность частот генераторов………………………………………………………………...	45
5.3. Кварцевые генераторы………………………………………………….	46
5.4. Атомный стандарт частоты…………………………………………….	48
5.5. RC-генераторы синусоидальных колебаний…………………………….	50
6. Принципы построения синтезаторов частоты……………	53
6.1. Классификация систем синтеза частот ………………………………	54
6.2. Прямой когерентный синтез	54
6.3. Цифровой синтезатор частоты…………………………………………	55
7. АНАЛОГОВЫЕ ПЕРЕМНОЖИТЕЛИ …………………………………….	59
7.1. Аналоговые перемножители на дифференциальных каскадах ………..	59
7.2. Применение аналоговых перемножителей в системах телекоммуникаций ………………………………………….	61
7.2.1. Преобразователи частоты …………………………………………	61
7.2.2 Модулятор ………………………………………………………..	61
7.2.3 Фазовый детектор ……………………………………………..	62
7.2.4. Частотный детектор ……………………………………………….	63
7.3 Использование аналоговых перемножителей в демодуляторах цифровых систем передачи	64
7.3.1. Схема возведения в квадрат ………………………………………	64
8. ВЫХОДНЫЕ КАСКАДЫ	65
8.1 Режим В	65
8.1.1 Выходной каскад на комплементарной паре	65
8.1.2. Способы задания напряжения смещения	68
8.1.3. Схемы ограничения тока	69
8.1.4. Комплементарный повторитель по схеме Дарлингтона	72
8.2. Режим D	73
8.3. Выбор частоты дискретизации при широтно-импульсной модуляции	76
8.4. Энергетическая эффективность усилителей в режиме D	79
9. Устройства СВЧ	82
9.1. Особенности характеристик устройств СВЧ	82
9.1.1. Особенности характеристик линий передач	82
9.1.2. Устройства согласования сопротивлений	87
9.2. Смесители диапазона СВЧ	89
9.2.1. Небалансные смесители	90
9.2.2 Балансные смесители	93
9.3. Усилители СВЧ	96
9.3.1. Примеры схемотехнической реализации усилителя СВЧ	96
9.4. Приемопередающие устройства СВЧ систем телекоммуникаций	98
9.5. Приемопередающие модули миллиметрового диапазона длин волн	103