Реферат: Кодер-декодер речевого сигнала. Амплитудно-фазовое преобразование

Казанскийгосударственный университет

имени А.Н.Туполева

<img src="/cache/referats/2767/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1026">


Кафедра радиоэлектронных иквантовых устройств

Кодер — декодер речевого сигнала

Амплитудно — фазовое преобразование

Расчетно-пояснительнаязаписка к курсовой работе по дисциплине

«Системы сокрытияинформации»

Выполнили студенты

.

Руководитель работы

Успехов в защите

Казань 1997

Содержание

1.<span Times New Roman"">    

Введение                                                                                       3

2.<span Times New Roman"">    

Метод анализа устройств сАФК                                                 4

3.<span Times New Roman"">    

Выбор четырехполюсника с АФК                                                         6

4.<span Times New Roman"">    

Кодер на операционномусилителе с АФК                                  8

5.<span Times New Roman"">    

Расчет параметровмикрофонного усилителя                                       14

6.<span Times New Roman"">    

Расчет усилителя низкойчастоты                                                         15

7.<span Times New Roman"">    

Схема кодирующего идекодирующего блоков                          17

8.<span Times New Roman"">    

Аннотация                                                                                    18

9.<span Times New Roman"">    

Литература                                                                                   19

Приложение1                                                                                   20

Введение

Эффекты возникновенияамплитудно-зависимых фазовых сдвигов в различных, работающих в нелинейныхрежимах, узлах приемно — усилительных трактов называется «Амплитудно — фазоваяконверсия»  (АФК).

АФК — от английского слова «conversion» — преобразование.

По условиям эксплуатациибольшинства устройств в них должны быть применены специальные меры дляустранения или ослабления АФК до значений, при которых показателиразрабатываемого устройства ухудшаются незначительно. Решение задачи сводится к  созданию цепи, аргументы комплексной функции,передачи которой остается постоянным в широком интервале измененийвоздействующих на цепь факторов. Ясно, что на основе известных схемотехническихи конструктивно — технологических решений не представится возможным созданиетакой цепи. Однако реальным является устройство, фазо — инвариантное кизменениям амплитуды сигнала в ограниченном интервале этих изменений и вконкретных условиях эксплуатации.

В ряде случаев явление АФКявляется полезным и позволяет обеспечить требуемые показатели радиоэлектроннойаппаратуры. В таких устройствах эффекты АФК принудительно необходимы, например,в модуляторах фазы, в системах с предыскажением фазы и др.

В данной работе применяетсяметод АФК для сокрытия речевой информации телефонного канала.

Метод анализа устройств с АФК

В теоретической радиотехникеизвестны различные методы исследования.

Наиболее строгим методом,позволяющим описать устройство любого типа и оценить закономерности прохождениясигналов через него, является метод, основанный на решении нелинейныхинтегрально — дифференциальных уравнений, описывающих физику работы устройства.Получение решения поведения рассматриваемого устройства в широком интервалепеременных, представляется затруднительным. Решения делаются для частных случаеви этот метод не универсален т.е. результаты решения не распространяются надругие устройства.

Менее строгим, но болееобщим является метод замены устройства эквивалентным четырехполюсником снекоторыми характеристиками, свойственными рассматриваемому устройству. Данномучетырехполюснику соответствует определенная передаточная функция.Характеристики, определяющие передаточную функцию можно найти теоретически илиэкспериментально. При аналитическом исследовании цепей с АФК следуетиспользовать четырехполюсник, который отражает лишь основные черты поведенияустройства и не учитывает ряд побочных явлений, не играющих принципиальнойроли. (Л4)

При воздействииквазигармонического колебания (1) на вход реального, т.е. нелинейного,четырехполюсника на его выходе появляется ряд спектральных составляющих.Отличительной способностью цепей с АФК является изменение фазы составляющих взависимости от амплитуды входного воздействия.

               <img src="/cache/referats/2767/image003.gif" v:shapes="_x0000_i1025">  (1)

X(t),<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">j

(t) — изменяютсяпо закону передаваемой информации

Выходной сигналпредставляется:

               

               <img src="/cache/referats/2767/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1026">       (2)

где Yn(t)-медленноизменяющиеся амплитуда n-й гармоники

      <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">y

n(t)-фазагармоники

Явление АФК сводится к тому,что <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">y

n(t)отличается от входной функции <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j(t)не только надетерминированный угол <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j0, характеризующий фазовую постоянную устройства, нои на угол <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">j[X(t)],зависящий от уровня входного сигнала:

           <img src="/cache/referats/2767/image007.gif" v:shapes="_x0000_i1027">          (3)

Амплитуды выходного ивходного сигналов связаны нелинейной зависимостью:

           

                    Yn(t)=Yn[X(t)]                              (4)

отражающей амплитуднуюнелинейнейность

Выражение (2) можнозаписать:

y(t)=Y[X(t)]expinw0t                                         (5)

гдеYn[X(t)]=Yn[X(t)]expi<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j

[X(t)] — комплекснаяамплитуда выходного сигнала, характеризующая комплексную нелинейность техустройств, в которых амплитудная нелинейность и АФК проявляются в главной мерепри одних и тех же уровнях входного колебания X(t). Устройства, в которых АФКпренебрежимо мала, полностью характеризуется функцией Yn[X(t)], а устройства с АФК — функцией <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j[X(t)] (Л4).   

Выбор четырехполюсника с АФК

Выберем в качествечетырехполюсников:

-для кодера компрессорречевых сигналов;

-для декодера экспандерречевого сообщения;

Компрессор речевых сигналовдействует по принципу усилителя с нелинейной отрицательной обратной связью(ООС). Это означает, что нелинейные элементы, сопротивление которых изменяетсяв соответствии с уровнем усиливаемого сигнала, входят в цепь ООС, охватывающейкак отдельные каскады, так и усилитель в целом.

Для обеспечения требуемогозакона изменения коэффициента усиления, необходимо определенным образом выбратьспособ включения нелинейных элементов и режимы их работы.

Рассмотрим причины АФК вусилителях с нелинейной обратной связью. На основании известных соотношений:

<img src="/cache/referats/2767/image009.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

       <img src="/cache/referats/2767/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

<div v:shape="_x0000_s1190">

К

<div v:shape="_x0000_s1136">

К

определяющихкомплексный коэффициент усиления усилителя с обратной связью. На рис.1построена векторная диаграмма для случая гармонического сигнала, позволяющаясудить о закономерностях изменениях показаний усилителя в зависимости отглубины ООС.

Кос

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j

к

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b

1

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j

ос

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j

к

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j

ос

Кос

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b

1

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j

ос

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j

ос <img src="/cache/referats/2767/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1027 _x0000_s1042 _x0000_s1049 _x0000_s1055 _x0000_s1061 _x0000_s1068 _x0000_s1110 _x0000_s1117 _x0000_s1143 _x0000_s1150 _x0000_s1197 _x0000_s1211 _x0000_s1218 _x0000_s1225"> <img src="/cache/referats/2767/image013.gif" v:shapes="_x0000_s1035 _x0000_s1075 _x0000_s1082 _x0000_s1089 _x0000_s1096 _x0000_s1103 _x0000_s1122 _x0000_s1129 _x0000_s1183 _x0000_s1204 _x0000_s1232 _x0000_s1239"> <div v:shape="_x0000_s1157">

1/К

<div v:shape="_x0000_s1163">

1/Кос


<div v:shape="_x0000_s1176">

1/Кос

<div v:shape="_x0000_s1170">

1/К

                                                           

Рис.1

На рис.1 векторнаядиаграмма, определяющая коэффициент усиления усилителя с ООС, здесь:

<img src="/cache/referats/2767/image015.gif" v:shapes="_x0000_i1030">; Кос — модуль коэффициента усиления; <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j

ос-фазовый сдвиг, создаваемый усилителем с ООС.

<img src="/cache/referats/2767/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1031"><span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b

— коэффициент передачи канала обратнойсвязи, предполагаемой действительной величиной, т.е. рассматривается усилительс частотно-независимой ООС.

Из диаграммы следует, что сувеличением глубины ООС, вносимый усилителем фазовый сдвиг- уменьшается.

<img src="/cache/referats/2767/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1032"><img src="/cache/referats/2767/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1033">                                               (7)

Но поскольку в усилителеглубина ООС растет с увеличением уровня сигнала (компрессор):

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b

=F2(Uвхм)                                                    (8)

то связь фазового сдвига сизменением уровня входного сигнала при W=const:

<img src="/cache/referats/2767/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1034">                                       (9)

В экспандере процессизменения ООС обратный:

<img src="/cache/referats/2767/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1035">                                             (10)

т.е. для малых амплитудусиления мало, а для больших амплитуд усиление велико.

Кодер на операционном усилителе с амплитудно- фазовой конверсией

Эквивалентная схема кодера(декодера) приведена на рис. 2

+

Z1

Z3

Z2

-

<img src="/cache/referats/2767/image024.gif" v:shapes="_x0000_s1028 _x0000_s1036 _x0000_s1043 _x0000_s1062 _x0000_s1069 _x0000_s1076 _x0000_s1083 _x0000_s1090 _x0000_s1097 _x0000_s1104 _x0000_s1111 _x0000_s1118 _x0000_s1123 _x0000_s1130 _x0000_s1137 _x0000_s1144 _x0000_s1151 _x0000_s1158 _x0000_s1171 _x0000_s1177 _x0000_s1184 _x0000_s1191 _x0000_s1198"> <div v:shape="_x0000_s1164">

-


Рис.2

Коэффициенты усиленияидеального усилителя:

<img src="/cache/referats/2767/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1036">                                                     (11)

Для кодера выберем: <img src="/cache/referats/2767/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1037">

                                 Z2=R1

Коэффициент передачи кодера:

<img src="/cache/referats/2767/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1038">                            (12)

Цепь с сопротивлением Z2представленана рис. 3. Сопротивление Rвводится для работыусилителя с малым уровнем сигнала.

<div v:shape="_x0000_s1360">

VD1

<div v:shape="_x0000_s1345">

R2


<img src="/cache/referats/2767/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1335"><img src="/cache/referats/2767/image032.gif" v:shapes="_x0000_s1325"><img src="/cache/referats/2767/image033.gif" v:shapes="_x0000_s1305"><img src="/cache/referats/2767/image034.gif" v:shapes="_x0000_s1205"><img src="/cache/referats/2767/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

<div v:shape="_x0000_s1350">

R2

<img src="/cache/referats/2767/image035.gif" v:shapes="_x0000_s1315"><img src="/cache/referats/2767/image036.gif" v:shapes="_x0000_s1264"><img src="/cache/referats/2767/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1252"><img src="/cache/referats/2767/image038.gif" v:shapes="_x0000_s1233"><img src="/cache/referats/2767/image039.gif" v:shapes="_x0000_s1226">Для декодера берем:

<div v:shape="_x0000_s1368">

C

<div v:shape="_x0000_s1364">

VD2

<img src="/cache/referats/2767/image040.gif" v:shapes="_x0000_s1300"><img src="/cache/referats/2767/image041.gif" v:shapes="_x0000_s1276"><img src="/cache/referats/2767/image042.gif" v:shapes="_x0000_s1270"><img src="/cache/referats/2767/image034.gif" v:shapes="_x0000_s1219"><div v:shape="_x0000_s1355">

R

<img src="/cache/referats/2767/image039.gif" v:shapes="_x0000_s1246"><img src="/cache/referats/2767/image043.gif" v:shapes="_x0000_s1212"><img src="/cache/referats/2767/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1258"><img src="/cache/referats/2767/image044.gif" v:shapes="_x0000_s1330"><img src="/cache/referats/2767/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1040"> <img src="/cache/referats/2767/image047.gif" " v:shapes="_x0000_s1240"> <img src="/cache/referats/2767/image048.gif" v:shapes="_x0000_s1294"> <img src="/cache/referats/2767/image049.gif" v:shapes="_x0000_s1340"><img src="/cache/referats/2767/image035.gif" v:shapes="_x0000_s1320"><img src="/cache/referats/2767/image050.gif" v:shapes="_x0000_s1310">

Рис. 3

Коэффициенты передачидекодера:

<img src="/cache/referats/2767/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1041">

Принципиальные схемы кодера и декодера

VD1

VD2

R4

C1

R1

R3

DA1

R2

<img src="/cache/referats/2767/image053.gif" v:shapes="_x0000_s1029 _x0000_s1037 _x0000_s1044 _x0000_s1050 _x0000_s1056 _x0000_s1063 _x0000_s1070 _x0000_s1077 _x0000_s1084 _x0000_s1091 _x0000_s1098 _x0000_s1105 _x0000_s1112 _x0000_s1119 _x0000_s1124 _x0000_s1131 _x0000_s1138 _x0000_s1145 _x0000_s1152 _x0000_s1165 _x0000_s1172 _x0000_s1178 _x0000_s1185 _x0000_s1192 _x0000_s1199 _x0000_s1206 _x0000_s1213 _x0000_s1220 _x0000_s1227 _x0000_s1234 _x0000_s1241 _x0000_s1247 _x0000_s1253 _x0000_s1265 _x0000_s1271 _x0000_s1277 _x0000_s1295 _x0000_s1301 _x0000_s1306 _x0000_s1311 _x0000_s1316 _x0000_s1321 _x0000_s1326 _x0000_s1331 _x0000_s1336 _x0000_s1341 _x0000_s1346">


<div v:shape="_x0000_s1489">

VD3

<img src="/cache/referats/2767/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1259">a)

R5

R7

R8

DA2

C2

R6

VD4

<img src="/cache/referats/2767/image055.gif" v:shapes="_x0000_s1351 _x0000_s1356 _x0000_s1361 _x0000_s1365 _x0000_s1369 _x0000_s1372 _x0000_s1375 _x0000_s1378 _x0000_s1381 _x0000_s1384 _x0000_s1387 _x0000_s1390 _x0000_s1393 _x0000_s1396 _x0000_s1399 _x0000_s1402 _x0000_s1405 _x0000_s1410 _x0000_s1413 _x0000_s1416 _x0000_s1419 _x0000_s1422 _x0000_s1425 _x0000_s1428 _x0000_s1431 _x0000_s1434 _x0000_s1437 _x0000_s1440 _x0000_s1443 _x0000_s1446 _x0000_s1449 _x0000_s1452 _x0000_s1455 _x0000_s1458 _x0000_s1461 _x0000_s1464 _x0000_s1467 _x0000_s1470 _x0000_s1473 _x0000_s1475 _x0000_s1477 _x0000_s1479 _x0000_s1481 _x0000_s1483 _x0000_s1485 _x0000_s1487 _x0000_s1491">


Рис.4                                                                                         б)

а) кодер

б) декодер

Коэффициенты передачи для схемы рис.4

Кодер:

<img src="/cache/referats/2767/image057.gif" v:shapes="_x0000_i1042">

Коэффициент передачи для декодера

где: R3=R5; R4=R6; C1=c2

<img src="/cache/referats/2767/image059.gif" v:shapes="_x0000_i1043">          (19)

Сопротивление R1выбирается из maxтокачерез диод

<img src="/cache/referats/2767/image011.gif" v:shapes="_x0000_i1044">Ig=IR1

IR1=Uвх/R1=R1=Uвх/IR1

при Ig=0.1 mA; Rg=26/0.1=260 Om;

при Uвх=0.1B;R1=0.1/0.1=1 Kom;

Выберем коэффициент в (15) К0=10, тогда

R3=R1*K0=1.0*10=10Kom

Выберем сопротивление R4=100 ом, от случайных большихвоздействий напряжения защищающей  диоды VD1 и VD2.

        Возьмем конденсатор С1 исходя из его реактивногосопротивления на частоте 300 Гц.

Xc1=2(R4+Rgmin)=2(100+260)=720Om

<img src="/cache/referats/2767/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

Выберем ближайший номинал конденсатора С1:

КМ6 — М750-25-0.68 10%

Расчетные значения модуля и аргумента коэффициентапередачи кодера, рассчитанные по программе KoderAFK, см.Приложение 1, приведены в таблице 1.

Таблица значений коэффициента передачи кодера

от амплитуды входного сигнала, вычисленных по программе

Koder AFK

Таблица 1.

Uвх

К

FK,рад

Uвых

0,001

7,23

-0,0072

-0,008

0,011

2,193

-0,222

-0,022

0,021

1,398

-0,442

-0,028

0,031

1,128

-0,609

-0,034

0,041

1,003

-0,733

-0,04

0,051

0,935

-0,826

-0,046

0,061

0,894

-0,897

-0,054

0,071

0,867

-0,953

-0,061

0,081

0,849

-0,997

-0,068

0,091

0,836

-1,033

-0,075

0,101

0,826

-1,063

-0,082

 

Таким образом:

R2=R3=R5=10 Kom;

R4=R6=100 Om;

C1=C2=0.65 мкф;

R1=R7=R8=1 Kom;

DA1,DA2 — КР140УД14

Данная схема закрытия речевой информации взаконченном виде приведена на рис.5

BM1

Umax=0.2mB

Uвх=0-0.1B

A1

Кодер

УМ1

Uвых=0-0.082В

А) Кодирующий блок

Б) Декодирующий блок

ВМ2

Декодер

УМ2

А2

Uвых=0-1В

Uвх=0-0.082В

<img src="/cache/referats/2767/image062.gif" v:shapes="_x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1038 _x0000_s1045 _x0000_s1051 _x0000_s1057 _x0000_s1064 _x0000_s1071 _x0000_s1078 _x0000_s1085 _x0000_s1092 _x0000_s1099 _x0000_s1106 _x0000_s1113 _x0000_s1120 _x0000_s1125 _x0000_s1132 _x0000_s1139 _x0000_s1146 _x0000_s1153 _x0000_s1159 _x0000_s1166 _x0000_s1179 _x0000_s1186 _x0000_s1193 _x0000_s1200 _x0000_s1207 _x0000_s1214 _x0000_s1221 _x0000_s1228 _x0000_s1235 _x0000_s1242 _x0000_s1248 _x0000_s1260 _x0000_s1266 _x0000_s1272 _x0000_s1278 _x0000_s1279 _x0000_s1280 _x0000_s1281 _x0000_s1282 _x0000_s1283 _x0000_s1284 _x0000_s1285 _x0000_s1286 _x0000_s1287 _x0000_s1288 _x0000_s1289 _x0000_s1290 _x0000_s1296 _x0000_s1302 _x0000_s1307 _x0000_s1312 _x0000_s1317 _x0000_s1322 _x0000_s1327 _x0000_s1332 _x0000_s1337 _x0000_s1342 _x0000_s1347 _x0000_s1352 _x0000_s1357 _x0000_s1366 _x0000_s1370 _x0000_s1373 _x0000_s1376 _x0000_s1379"> <div v:shape="_x0000_s1254">

ВА1

<div v:shape="_x0000_s1362">

ВА2


<div v:shape="_x0000_s1490">

Rg

<img src="/cache/referats/2767/image063.gif" v:shapes="_x0000_s1480"><img src="/cache/referats/2767/image064.gif" v:shapes="_x0000_s1423"><img src="/cache/referats/2767/image065.gif" v:shapes="_x0000_s1408"><img src="/cache/referats/2767/image066.gif" v:shapes="_x0000_s1406">Рис.5 Структурная схема устройства закрытия речевойинформации.

R1

R

    a

C

<img src="/cache/referats/2767/image067.gif" v:shapes="_x0000_s1382 _x0000_s1385 _x0000_s1388 _x0000_s1391 _x0000_s1394 _x0000_s1397 _x0000_s1400 _x0000_s1403 _x0000_s1411 _x0000_s1414 _x0000_s1417 _x0000_s1420 _x0000_s1426 _x0000_s1429 _x0000_s1432 _x0000_s1435 _x0000_s1438 _x0000_s1441 _x0000_s1444 _x0000_s1447 _x0000_s1450 _x0000_s1453 _x0000_s1456 _x0000_s1459 _x0000_s1462 _x0000_s1465 _x0000_s1468 _x0000_s1471 _x0000_s1474 _x0000_s1476 _x0000_s1478 _x0000_s1482 _x0000_s1484 _x0000_s1486 _x0000_s1488">


Рис.6 Принципиальная схема кодера

В точке а усилителя напряжение приблизительно равно0, т.к. коэффициент усиления О.У. велико — 105. Для того, чтобы Ua=0токи через R1 и цепьRg, C, R приблизительно одинаковы.Входное сопротивление источника сигнала велико и ток в R1не протекает.

IR1=Irg,C,R                        (20)

Напряжение на выходе кодера:

<img src="/cache/referats/2767/image069.gif" v:shapes="_x0000_i1046">         (21)

Ток Iв формуле (21) при условии(20):

I=Uвх/R1                                                        (22)

Перепишем выражение (21) с учетом (22)

<img src="/cache/referats/2767/image071.gif" v:shapes="_x0000_i1047"> (23)

Rg

C

R

R1

a

<img src="/cache/referats/2767/image072.gif" v:shapes="_x0000_s1032 _x0000_s1039 _x0000_s1046 _x0000_s1052 _x0000_s1058 _x0000_s1065 _x0000_s1072 _x0000_s1079 _x0000_s1086 _x0000_s1093 _x0000_s1100 _x0000_s1107 _x0000_s1114 _x0000_s1121 _x0000_s1126 _x0000_s1133 _x0000_s1140 _x0000_s1147 _x0000_s1154 _x0000_s1160 _x0000_s1167 _x0000_s1173 _x0000_s1180 _x0000_s1187 _x0000_s1194 _x0000_s1201 _x0000_s1208 _x0000_s1215 _x0000_s1222 _x0000_s1229 _x0000_s1236 _x0000_s1243 _x0000_s1249 _x0000_s1255 _x0000_s1261 _x0000_s1267 _x0000_s1273 _x0000_s1291 _x0000_s1297">


рис. 7 Принципиальная схема декодера

Для схемы на рис.7      Напряжение на входе, при Ua=0

<img src="/cache/referats/2767/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1048">  (24)

Решив уравнение (16) относительно Iполучим зависимость:

I=F(Uвх.дек)                    (25)

Выходное напряжение на выходе декодера рис. 7   :

Uвых.дек=R1F(Uвх.дек)=R1I             (26)

Выходным напряжением декодера является напряжениекодера:

Uвх.дек=Uвых.дек.Таким образом схема рис. 7  Решаетобратную задачу нахождения тока от значения формул (25) и (26).

На основании формул (22) и (26) выходное напряжениедекодера:

<img src="/cache/referats/2767/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1049">

Расчет параметров микрофонного усилителя

Выберем микрофон типа МД-62. Микрофон имеетпараметры:

Диапазон рабочих частот:                           120-10000 Гц

Номинальное сопротивление нагрузки:      250 Ом

Чувствительность:                                                 88Дб

Определим напряжение на нагрузке:

88Дб=80Дб+8Дб=6,31*10-3

Мощность в нагрузке:

<img src="/cache/referats/2767/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1050">

Определим коэффициент усиления микрофонногоусилителя для нормальной работы кодера. Напряжение на входе кодера Uвх=0-1.1В.

<img src="/cache/referats/2767/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1051">

Используем схему с двумя каскадами усиления, построенныхна ОУ:

К=К1К2=100<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

50=5000

Схема усилителя приведена на рис. 8

R3

R1

R2

DA

R5

R4

R6

DA

<img src="/cache/referats/2767/image081.gif" v:shapes="_x0000_s1033 _x0000_s1040 _x0000_s1047 _x0000_s1053 _x0000_s1059 _x0000_s1066 _x0000_s1073 _x0000_s1080 _x0000_s1087 _x0000_s1094 _x0000_s1101 _x0000_s1108 _x0000_s1115 _x0000_s1127 _x0000_s1134 _x0000_s1141 _x0000_s1148 _x0000_s1155 _x0000_s1161 _x0000_s1168 _x0000_s1174 _x0000_s1181 _x0000_s1188 _x0000_s1195 _x0000_s1202 _x0000_s1209 _x0000_s1216 _x0000_s1223 _x0000_s1230 _x0000_s1237 _x0000_s1244 _x0000_s1250 _x0000_s1256 _x0000_s1262 _x0000_s1268 _x0000_s1274 _x0000_s1292 _x0000_s1298 _x0000_s1303 _x0000_s1308 _x0000_s1313 _x0000_s1318 _x0000_s1323 _x0000_s1328 _x0000_s1333 _x0000_s1338 _x0000_s1343 _x0000_s1348 _x0000_s1353 _x0000_s1358">


Рис. 8 Принципиальная схема микрофонного усилителя

В данном усилителе применим ОУ типа КР140УД14 (л3)

Сопротивление R1определяется из условиясогласования микрофона (номинальное сопротивление нагрузки)

R1=250Ом

Сопротивление R2определяется изкоэффициента усиления каскада:

R2=K<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">×

R1=100<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">×250=25кОм.

Сопротивление R3:

<img src="/cache/referats/2767/image083.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

Номинальный ток нагрузки КР140УД14 Iн=20мА;

Максимальное входное напряжение микросхемы Uмах=13В;

Сопротивление в цепи нагрузки — R4

<img src="/cache/referats/2767/image085.gif" v:shapes="_x0000

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике