Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Влияние РУ на параметры двустороннего канала передачи


 

Рассмотрим влияние РУ на параметры двустороннего канала передачи на примере двустороннего усилителя, а также на искажения сигналов, возникающих по причине появления обратной связи из-за не идеальности РУ.

При малом переходном затухании а43 РУ оказывает влияние на параметры двухстороннего канала передачи за счет:

- снижения устойчивости канала и ухудшения его частотных характеристик из-за обратных связей;

- появления эхо-сигналов из-за отражения энергии в месте рассогласования РУ и линии.

Двусторонний (дуплексный) усилитель (ДУ) предназначен для усиления телефонных сигналов, передаваемых в двух противоположных направлениях по двухпроводной линии связи. В простейшем случае он состоит из двух усилителей У1 и У2 и двух дифференциальных систем ДС1 и ДС2, предназначенных для перехода от двухпроводной линии к четырехпроводной и обратно при разделении сигналов в направлениях А-Б и Б-А для их усиления (Рис.1.56).

Рис. 1.56 Функциональная схема двустороннего усилителя

 

Усилители и дифференциальные системы образуют замкнутые электрические цепи в двух направлениях передачи. Сигнал, передаваемый по двухпроводной линии с направления А. через ДС1 поступает на вход усилителя У1 и через ДС2 поступает на вход двухпроводной линии направления Б. В обратном направлении, сигнал из линии Б через ДС2 поступает на вход усилителя У2 и через ДС1 передается в линию А.

По причине не идеальности ДС, что проявляется в виде не полного ослабления сигнала между точками 4 и 3 (Рис.1.56), часть энергии сигнала, например, с выхода У1 и передаваемого в линю Б, ответвляется через ДС2, усиливается в усилителе У2 и снова поступает через ДС1 на вход усилителя У1.

Аналогично часть энергии сигнала, передаваемого в направлении Б-А, ответвляется через ДС1, усиливается в усилителе У1 и через ДС2 поступает на вход усилителя У2.

Возникшие в реальных ДУ токи паразитных обратных связей искажают передаваемую информацию каждого направления и при определенных условиях могут привести к самовозбуждению ДУ.

Самовозбуждение, которое проявляется в виде установления колебательного процесса в системе, охваченной обратной связью (в данном случае паразитной) возможно тогда, когда для какой либо из гармоник, присутствующих в спектре сигнала или в спектре шумов выполняется условие баланса (равенства) фаз гармоники действующей на входе усилителя и проходящей на этот же вход по цепи обратной связи.

При балансе фаз эти гармоники на входе усилителя складываются и их сумма усиливается.

Если при этом общий коэффициент петлевого усиления гармоники (коэффициента передачи по петле обратной связи в разомкнутом состоянии на частоте этой гармоники) больше единицы (условие баланса амплитуд), то в замкнутом состоянии в такой системе амплитуда колебания будет возрастать до тех пор, пока усилительные элементы не войдут в режим насыщения, в результате чего их коэффициенты усиления по переменному току существенно снизятся, рост амплитуды гармоники прекратится и в системе установится гармоническое колебание на частоте, для которой выполняются условия баланса фаз и баланса амплитуд.



В соответствии с критерием устойчивости Найквиста [1,5] самовозбуждение ДУ наступает при выполнении двух условий:

условия баланса амплитуд a1+a2 ≤ Sy1+Sy2 , (1.41)

и условия баланса фаз φoc1212=2kπ, (1.42)

где a1, a2 – переходные затухания ДС1 и ДС2 в направлении 4-3 (Рис.1.56); Sy1, Sy2 – коэффициенты усиления усилителей У1 и У2; φ1, φ2, θ1, θ2 – фазовые сдвиги, вносимые усилителями и ДС (элементами ДУ); k=0,1,2,…

Иными словами, самовозбуждение в замкнутой системе возникает, если суммарное затухание в разомкнутой петле обратной связи меньше суммарного усиления в этой петле, при условии, что вносимый ею суммарный фазовый сдвиг φoc равен нулю или целому числу периодов.

В рассматриваемой замкнутой системе сигналы случайны, и можно предположить, что условие баланса фаз выполняется хотя бы для одной из частот рабочей полосы ДУ. Поэтому для обеспечения безусловной устойчивости необходимо обеспечивать неравенство . Величина, показывающая, насколько затухание превышает усиления в замкнутой петле системы, называется запасом устойчивости ДУ по амплитуде:

(1.43)

Требуемый запас устойчивости по амплитуде не всегда удается обеспечить или поддерживать в процессе эксплуатации. Поэтому принимаются меры для обеспечения запаса устойчивости и по фазе. Например, в системах фазовой подстройки частоты они составляют обычно 15 ÷ 20 дБ по амплитуде и 350 ÷ 400 по фазе.

Входящие в (1.43) значения переходного затухания ДС1 и ДС2 могут быть представлены тремя слагаемыми: рабочим затуханием ДС в направлении 4-1, балансным затуханием Al (затуханием отражения) и рабочим затуханием той же ДС в направлении 1-3:

. (1.44)

Величина балансного затухания зависит от несогласованности двухпроводной линии с ДС и рассчитывается по формуле

, (1.45)

где Zл, Zб – сопротивления двухпроводной линии и балансного контура (БК). Этот контур обеспечивает балансировку дифсистем.

Учитывая то, что усиление усилителя Syi может быть представлено через усиление канала Si данного направления

Syi=Si+a1-3+a4-1 , (1.46)

на основании (1.43), (1.44), (1.46) запас устойчивости можно выразить относительно доступных для измерений полюсов на входе и выходе двустороннего усилителя:

, (1.47)

где – балансные затухания ДС1 и ДС2; – усиления первого и второго каналов ДУ.

Обычно в линию связи включается последовательно до пяти дуплексных усилителей. Возникшие в каждом из них токи обратной связи охватывают одновременно несколько усилителей, увеличивая вносимые искажения сигнала. Величина искажений зависит от запаса устойчивости aoc и величины фазового сдвига φос в петле ОС. В зависимости от значения φос обратная связь может увеличивать (положительная ОС) или уменьшать (отрицательная ОС) усиление усилителей. Примерный вид амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) усилителя при разомкнутой (1) и замкнутой (2) цепи ОС показан на рисунке (Рис.1.57).

Рис. 1.57. Амплитудно-частотные характеристики усилителя

 

Рис.1.58. Зависимость приращения усиления от запаса устойчивости усилителя

На практике для оценки искажений в ДУ определяют предельные значения изменения усиления при наличии положительной (φос=2kπ) и отрицательной (φос=(2k+1)π) обратных связей.

Приращение усиления при положительной ОС составляет

, дБ. (1.48)

Уменьшение усиления при отрицательной ОС составляет

, дБ. (1.49)

Влияние токов положительной ОС всегда больше влияния токов отрицательной ОС. При аос ≥ 25 дБ значения ΔS+ и ΔS- примерно равны (Рис.1.58). С искажениями можно не считаться, если аос ≥ 35 дБ. В этом случае величина искажений от обратной связи ΔS ≤ 0,2 дБ.

Для снижения искажений от ОС в дуплексных усилителях необходимо увеличивать запас устойчивости аос путем улучшения согласования дифференциальных систем и оптимального выбора усиления усилителей.

Эквивалентом двустороннего усилителя является стандартный канал тональной частоты (ТЧ) с двухпроводным окончанием (Рис. 1.59).

Канал ТЧ состоит из двух встречных каналов, объединенных на концах дифференциальными системами ДС1 и ДС2 для перехода от четырехпроводной к двухпроводным линиям.

Нежелательная обратная связь в канале ТЧ, как и в ДУ, образуется вследствие недостаточной балансировки ДС. Повышение устойчивости двустороннего телефонного канала осуществляется в основном за счет повышения запаса устойчивости по амплитуде аос.

В соответствии с формулой (1.47) запас устойчивости канала ТЧ относительно входа ДС1 и выхода ДС2 (точки А и Б на схеме Рис. 1.59) определяется суммой балансных затуханий дифсистем аосl1+Al2, так как S1=S2=0. Для наихудших условий, например, режима холостого хода или короткого замыкания на двухпроводных окончаниях (точки К на Рис.1.59) запас устойчивости аос = 4атр.у.= 2а0 = 14 дБ, где атр.у – затухание транзитного удлинителя, равное 3,5 дБ; а0 – остаточное затухание канала ТЧ.

На практике обеспечивается величина аос ≥ 25 дБ и максимальное значение изменения усиления двустороннего телефонного канала из-за токов обратной связи ΔS ≤ 0,6 дБ. Такая величина амплитудно-частотных искажений является допустимой.

Рис. 1.59. Структурная схема канала тональной частоты в ЦСП

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
 | 

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 447; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

  1. II. Основные параметры магнитного поля.
  2. Адиабатное течение газов в каналах
  3. Анализ структуры и динамики денежной массы и ее влияние на уровень инфляции
  4. Ассортиментная политика предприятия и ее влияние на формирование прибыли.
  5. Атмосфера Земли и ее свойства. Влияние параметров атмосферы на движение подвижных объектов воздушного базирования.
  6. Борьба России за выход в Балтийское море в начале XVIII века и ее влияние на социально-экономическое и политическое развитие страны.
  7. Важнейшей особенностью развития Испании приведшего к этому кризису явилось как влияние мировых экономических процессов, так и политики абсолютной монархии в Испании.
  8. Ввод данных – это процесс их передачи со внешних носителей информации или устройств ввода в ячейки оперативной памяти для дальнейшей обработки.
  9. ВЕРТИКАЛЬНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РЫНОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ.
  10. ВЗАИМНОЕ ВЛИЯНИЕ АТОМОВ В МОЛЕКУЛАХ БИООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИЕНИЙ. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЭФФЕКТЫ ЗАМЕСТИТЕЛЕЙ. КИСЛОТНЫЕ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА БИООРГАНИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ
  11. Виды гибридизаций АО и геометрические параметры частиц
  12. Вирусы, их морфология, структура, химический состав, влияние внешних факторов, размножение и их значение

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.004 сек.