4. Искажения в эц при передаче сигналов и их корректирование

4.1. Искажения сигнала в эц

Изменение формы сигнала на выходе цепи по сравнению с формой сигнала на ее входе называется искажением сигнала. Так как передаваемые сигналы содержат спектр частот, то все основные составляющие спектра сигнала должны проходить через электрическую цепь одинаково(с одинаковым ослаблением и запаздыванием). Когда искажения формы сигнала связаны с непостоянством амплитудно-частотной характеристики цепи, они носят название амплитудно-частотных искажений. Искажения формы сигнала при прохождении его по цепи, обусловленные нелинейностью фазо-частотной характеристики цепи или непостоянством группового времени запаздывания, называются фазо-частотными искажениями.

Искажения за счет нелинейных свойств элементов называются нелинейными.

Для устранения амплитудно-частотных искажений используют амплитудные корректоры, для устранения фазо-частотных искажений – фазовые корректоры. Они применяются на основе условий безискаженной передачи сигнала.

4.2. Корректирующие цепи (корректоры). Общие положения.

Как было уже сказано, корректоры разделяют на следующие виды:

• амплитудные корректоры (для корректирования амплитудно-частотных характеристик)

• фазовые корректоры (для корректирования фазо-частотных характеристик)

• общего вида (корректируют коэффициент передачи)

Амплитудные корректоры корректируют рабочее ослабление , а фазовые – фазовую характеристику или время запаздывания .

Вводят следующие характеристики корректора: , , , .

Для того, чтобы не было амплитудно-частотных искажений, необходимо:

.

Чтобы не было фазо-частотных искажений, нужно:

• - линейная зависимость

• 

4.3. Принцип корректирования амплитудно-частотных искажений (ачи)

ИЧП – искажающий четырехполюсник.

Чтобы избежать искажения сигнала, после ИЧП включают корректирующую цепь.

При каскадном соединении ослабления складываются. Имеем общее ослабление:

Требования к АК:

• Первое требование: , чтобы не изменялось рабочее ослабление ЧП, которое зависит от сопротивления нагрузки.

• Ослабление корректора (повторное ослабление) должно быть обратно рабочему ослаблению ИЧП.

• Характеристика ослабления корректора должна быть относительно легко регулируема (так как любые детали имеют отклонение от нормы, и приходится регулировать ослабление; также на ослабление влияет изменение параметров рабочей среды).

4.4. Стандартные схемы амплитудных корректоров

Пассивные амплитудные корректоры строятся, как правило, в виде симметричной Т- перекрытой схемы.

- двухполюсник обратный . Характеристическое сопротивление

(входное сопротивление при равно R₀)

Подбирается таким образом, чтобы ослабление корректора было обратным рабочему ослаблению ИЧП.

Эта схема напоминает мостовую схему, которую можно либо закоротить, либо разорвать в месте диагонали моста (включения второго R₀ ) и получить две Г-образные схемы. Потенциалы точек а и в относительно точки с будут одинаковы.

Отличие будет в том, что Г-образные схемы могут работать по корректированию только в одном направлении, в отличие от симметричных Т-образных схем.

U₂

U₂

По типу сопротивления амплитудные корректоры можно разделить на корректоры с одним реактивным элементом (ослабление возрастает или убывает), с двумя реактивными элементами (у ослабления – один максимум или минимум), с тремя реактивными элементами (две резонансные частоты) и т.д. Обычно больше трех элементов редко используют, чаще используют один или два элемента, также делают амплитудные корректоры из нескольких звеньев (каждое звено корректирует какую-то часть характеристики).

Схема АК 1 порядка

,

Z₁(0)=R₀=Z₁(∞)_, ω₀=

График ослабления АК будет иметь вид как график Z₁, (последовательный контур) то есть с минимумом до 0 на частоте ω₀, а с учетом потерь (R_K) до ln(1+R_K/R₀). Если поменять местами Z₁ Z₂ то характеристика будет с максимумом

Кроме пассивных схем амплитудных корректоров применяют активные схемы. Активные амплитудные корректоры строятся в общем случае с применением усилителей, RC- и RLC-элементов. Существует большое количество разновидностей активных звеньев эквивалентных по передаточной функции пассивным амплитудным корректорам.

Несмотря на то, что активные схемы могут содержать индуктивности, они имеют ряд преимуществ по сравнению с пассивными амплитудными корректорами. Так, число реактивных элементов вдвое меньше, а ослабление, вносимое каскадным соединением цепи и корректора близко к нулю. Последнее важно также потому, что дополнительное ослабление за счет применения пассивного корректора, как правило, приходится компенсировать с помощью усилителя, т.е. общая схема все равно оказывается активной.