8. Схема согласования с каналом связи

Для того чтобы наш кодовый сигнал транспортировался с наименьшими потерями при передаче, необходимо обеспечить согласование параметров передающей части с линией связи. Для этого проведем расчет схемы, которая подготовит сигнал к передаче и согласует наше устройство с физической цепью.

В состав схемы согласования с каналом связи входят: делитель напряжения, составленный из емкости С3, служащей для исключения постоянной составляющей в передаваемом сигнале, и из сопротивлений R2 - R4, предназначенных для регулировки уровня сигнала в допустимых пределах; усилители мощности, выполненные на операционных усилителях DA1 и DA2; фильтр нижних частот (ФНЧ) второго порядка (емкости С4, С5, сопротивления R5, R6, R7 и DA2, выходной каскад на VT1 и VT2); сопротивление согласования R9; изолирующий трансформатор ТR1.

Расчет схемы согласования сводится к определению значений параметров элементов входного делителя и фильтра.

При расчете параметров делителя следует учесть, что на него подается напряжение модулированного сигнала Uм, равное напряжению источника
питания. При исключении постоянной составляющей на входном делителе
напряжение становится равным Uм/2. Падение напряжения на емкости UС3 не должно превышать 3 % входного напряжения Uм/2, следовательно, можно
принять:

(8.1)

Получаем В.

Уровень сигнала регулируется сопротивлением R3 в пределах от
-2,3 Нп (0,078 В) до 0,0 Нп (0,775 В), т. е. падение напряжения на R3

UR4 = 0,775- 0,078 = 0,697 В.

Выбрав типовое переменное сопротивление, можно определить входной ток по формуле:

(8.2)

Выбираем сопротивление R4=18 кОм.

Тогда мкА.

При известном токе можно рассчитать сопротивление емкости С3 по уравнению:

(8.3)

Получаем Ом

а затем и ее значение:

C3 = 1/(2рfXC3) (8.4)

где f = fн/2, а fн - несущая (тактовая) частота, Гц.

Гц

нФ

По номиналу выбираем

Значение сопротивления R2 определяется исходя из того, что известны падение напряжения на емкости С3 и максимальный уровень передаваемого сигнала, равный 0,775 В (0,0 Нп):

R2 = (Uм/2 - UС3 ? 0,775)/ Iвх. (8.5)

кОм

По номиналу R2=91кОм

Сопротивление R4 рассчитывается с учетом того, что на нем падает
напряжение, соответствующее минимальному уровню передаваемого сигнала, равному 0,078 В (?2,3 Нп):

R4 = 0,078/Iвх. (8.6)

кОм

По номиналу R4=2кОм

Для фильтра параметры рассчитывают по формулам:

- полюс коэффициента передачи (частота квазирезонанса)

, (8.7)

, (8.8)

где f=15625 Гц - несущая частота

- добротность контура

. (8.9)

Выбираем значение параметров в пределах:

Qп - от 1 до 5;

Выбираем Qп=2

R5 = R6 = R7 - от 5 кОм до 500 кОм ;

С4 = nС5 (8.10)

где n - от 3 до 30.

Так как R5 = R6 = R7, то

(8.11)

Тогда формула (8.9) запишется в следующем виде:

(8.12)

Выбираем С5=1000пФ, следовательно С4=1000пФ*36=36 нФ.

- усиление на нулевой частоте

Н = ?R7/R5; (8.13)

Получаем Н = ?1.

Из (8.7), (8.8) получаем:

R5 = R6 = R7=, (8.14)

R5 = R6 = R7=кОм

По номиналу R5 = R6 = R7=1,8 кОм

Сопротивления R9 возьмём равным 120 Ом.

Выбираем R8 = 51 кОм

Cхема согласования с каналом связи показана на рисунке 8.1