Проектування спеціального електрорадіоелемента, Загальні положення - Вибір елементної бази УКВ радіоприймача та проектування смугового фільтру
Загальні положення
П'єзоелектричними називають фільтри, що складаються з п'єзоелектричного резонатора, індуктивностей і ємностей. Застосовуються в діапазоні частот від десятків кілогерц до 20 МГц. При роботі на гармоніках можуть застосовуватися до 100 Мгц. Фільтри відносяться до вузькосмугових із відносною смугою пропускання = 0.1% - 2%. Основна їх гідність - висока вибірковість і висока стабільність характеристик.
П'єзоелектричний резонатор - основний елемент фільтру, складається з п'єзоелектричної пластини з електродами і утримувачем.
У п'єзоелектричному резонаторі мають місце як прямий, так і зворотний п'єзоелектричні ефекти. Прямий п'єзоелектричний ефект полягає в тому, що при підведенні до п'єзоелементу механічної дії на гранях його виникають електричні заряди. Зворотний п'єзоелектричний ефект полягає в тому, що при підведенні електричної напруги до п'єзоелементу в ньому виникають механічні напруження. У якості п'єзоелектрика застосовуються кристали кварцу, кристали виннокислого калія і п'єзокераміки.
При розрахунку фільтрів п'єзоелектричний резонатор замінюється еквівалентною електричною схемою, що складається з послідовно з'єднаних індуктивності LS, ємкості СS і опору RS, зашунтованих ємкістю СР
А) б)
Рис.2.1
Послідовну ємкість CS називають динамічною ємкістю, у відмінності від статичної ємкості CР, що є ємкістю конденсатора, утвореного електродами з п'єзоелектричною пластиною.
Залежно від діапазону частот використовується той або інший тип коливань пластини. Для частот нижче 40 кГц застосовуються бруски з коливаннями вигину. Для частот 40 200 кГц використовуються пластини з повздовжніми коливаннями по довжині на основній частоті. У діапазоні 200 800 кГц застосовуються резонатори з коливаннями по довжині на гармоніках, а так само з коливаннями зсуву по товщині. У діапазоні 0,6 20 Мгц застосовуються резонатори з коливаннями зсуву по товщині на основній частоті і на гармоніках, а для частот вище 20 МГц - резонатори з коливаннями зсуву по товщині на гармоніках.
П'єзоелектрична пластина має прямокутну або круглу форму. Електродами є тонкі плівки металу, нанесені на великі грані пластини. Залежно від вимог до фільтру в ньому використовуються пластини різних зрізів. Зріз пластини кварцу визначається по куту розпилювання кристала п'єзоелектрики відносно його осей XYZ. Найбільш споживаними є зрізи XY, GT, AT, BT.
Еквівалентні параметри п'єзоелектричного резонатора розраховуються по формулах, залежно від типу коливання і зрізу. У таблиці 4 наведені формули для розрахунку параметрів резонатора з коливаннями зсуву по товщині. Як матеріал в даному випадку найчастіше використовується кварц. Товщина пластини t (см), площа пластини S (см2), частота F (МГц).
Таблиця 4
Характеристика |
Зріз АТ |
Зріз ВТ |
Діапазон частот, МГц |
0,6 20 |
5 20 |
Частота fs, МГц | ||
Індуктивність Ls, Гн | ||
Ємкість Cs, нФ| |
10-2 . S . fS |
0,263 . 10-2 . S . fS |
Відношення ємностей |
240 |
600 |
Температурний коефіцієнт Тс |
2 . 10-4 на 1ОС |
-8 . 10-4 на 1ОС |
Схеми, що містять п'єзоелектричні резонатори і конденсатори називають вузькосмуговими. Еквівалентна електрична схема показана на рисунку (симетрична частина схеми не показана)
Рис.2.2
Ємність С01 рівна сумі статичної ємкості резонатора CP і ємкості додаткового конденсатора CH , Тобто
Ls І Cs - динамічні параметри кварцу.
Проаналізуємо схему, припускаючи, що втрати в елементах схеми відсутні. Частотні графіки опорів плечей дані в таблиці 6 для трьох випадків
- 1)С01 < с02 ; 2)С01 = С02; 3)С01 > С02
Таблиця 5
Нижче приведена схема дволанкового мостового фільтру
Рис.2.3
Похожие статьи
-
Послідовність розрахунку наступна: 1. Визначають параметри, які повинен мати спроектований ЕРЕ: смуга пропускання фільтру = f A - f В , Середня частота...
-
Кварцова сировина , використовувана промисловістю для виготовлення п'єзокварцевих пластин резонаторів по сортності ділиться на кілька груп. 1. Сорт...
-
Висновки - Вибір елементної бази УКВ радіоприймача та проектування смугового фільтру
В даній курсовій роботі було вибрано елементну базу УКВ радіоприймача з урахуванням заданих вимог. Спроектовано спеціальний ЕРЕ - смуговий фільтр на...
-
Розрахунок допусків ведемо для одного з основних компонентів спеціального елементу - кварцового резонатора. Рівнянням похибки заданого параметру ЕА у...
-
Термокомпенсація заданого фрагмента схеми ЕА В процесі вибору ЕБ для ЕА часто виникає потреба у забезпеченні температурної стабільності окремих ланцюгів...
-
Конструктивно-технологічні показники складаються з конструктивних параметрів ЕБ ЕА (- сумарна маса та об'єм комплексу) і технологічних параметрів (i =...
-
Для шинних формувачів вибираємо 4 мікросхеми К589АП26. Вхідний вузол формуємо на мікросхемах КР1533ЛЕ1 - 4 незалежних елементи "2 ИЛИ-НЕ". Сигнал ВБ...
-
Вибір і обгрунтування елементної бази - Лабораторний стенд-мультиплексор (блок мультиплексування)
При проектуванні цифрових пристроїв однією з важливих задач є вибір елементів. Вибір елементної бази проводиться на основі схеми електричної принципової...
-
Вимірювач частота сигнал потужність Пристрій повинен складатися зі зовнішнього пульта, який під'єднується до паралельного порта ПЕОМ. Пульт повинен мати...
-
Рекомендації щодо використання вітчизняної елементної бази - Реалізації технології ЦДУ
Повнота реалізації переваг ЦАР багато в чому залежить від якісних параметрів елементної бази. Прогрес у розвитку мікропроцесорної техніки і теорії ЦОС...
-
Вибір елементної бази - Цифровий датчик тиску повітря у кабіні літака
Вибір процесорного модуля. Процесорний модуль призначений для прийому, збереження й обробки даних, а також видачі керуючих команд периферійним пристроям....
-
Опис вибору елементної бази та роботи принципової схеми - Автоматичний регулятор температури
Схема терморегулятора показана на рис.7 (Додаток В). Резистором R8 встановлюють необхідну контрастність зображення індикатора. Всі блоки пристрою...
-
Аналіз варіантів схем вузла та вибір оптимального - Проектування залізничного вузла
Залізничний вузол сортувальний колійний Із розроблених у розділі 4 двох схем вузла (рисунки 4.4, 4.5) потрібно вибрати для проектування оптимальну. Для...
-
Для визначення положення використовуются абсолютні датчики положення, які видають код кута обертання і не потребуют визначення початкового значення...
-
В качестве чувствительного элемента в датчике используется пьезоэлемент который мы и будем рассчитывать. Но так как один пьезоэлемент не используют а в...
-
За умовою вихідних даних курсової роботи зобразимо структурну схему ЦАП на основі матриці типу R-2R. Рисунок 3.1- Cхема ЦАП на основі матриці R-2R...
-
ВИБІР І ПЕРЕВІРКА АПАРАТІВ І ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТИН - Проектування головної схеми електричної станції
Розрахункові умови для вибору апаратів і провідників по робочому режиму. Силові вимикачі і разъединители, що встановлюються в пристроях вищої і нижчої...
-
Головна схема електричних з'єднань електростанції вибирається на підставі декількох технічних прийнятних варіантів, які відповідають основним вимогам, що...
-
Критерієм оптимальності однієї з прийнятих до розгляду варіантів схем електричних з'єднань, в порівнянні з іншими варіантами схем, за умови дотримання...
-
Загальні відомості про телевізійні антени - Технічні характеристики телевізійних антен
Приймальні телевізійні антени перетворять енергію електромагнітних хвиль у ВЧ-енергію, що поступає по фідеру (звичайно це коаксіальний кабель) до...
-
Важливою первагою сучасних частотних перетворювачів є можливість керування за допомогою локальноїй мережі. Так керування частотними перетворювачами...
-
Взаємне розташування основних пристроїв на станції - Проектування залізничного вузла
При проектуванні односторонніх сортувальних станцій важливою задачею є вибір оптимального розташування транзитних парків та локомотивного господарства....
-
Пьезорезонансные преобразователи - Преобразователь пьезоэлектрический
ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ УСИЛИЙ Работа пьезорезонансных датчиков механических величин основывается на преобразовании измеряемого воздействия в...
-
AT90S2313 - економічний 8 бітовий КМОН-мікроконтролер, побудований з використанням розширеної RISC архітектури AVR. Виконуючи по одній команді за період...
-
Особливості кристалічної структури Аналіз вже наявних відомостей про будову і склад ВТНП дозволив зробити ряд узагальнень. По-перше, практично всі вони є...
-
Бездротова мережа масштабу міста ( Wireless Metropolitan Area Network, WMAN ) - це мережі рівня районів великого міста, всього міста чи деякого регіону....
-
Пристрій, що розробляється в даному дипломному проекті, повинен задовольняти наступним технічним вимогам: 1.1. Напруга живлення +5В±10% 1.2. Діапазон...
-
Выбор усилительного полупровдникового прибора Сложность современных радиоэлектронных систем наряду со специфическими радиотехническими требованиями...
-
На відміну від традиційних лінійних ІП, що передбачають гасіння зайвої нестабілізованої напруги на прохідному лінійному елементі, імпульсні ІП...
-
Выходные каскады усиления напряжения В качестве выходного каскада усиления напряжения часто используется дифференциальный каскад V1-V2 (оба транзистора...
-
На IBM PC наиболее популярны редакторы Cool Edit Pro (Syntrillium) Sound Forge (Sonic Foundry), WaveLab (Steinberg) и системы многодорожечной записи SAW...
-
Персональна бездротова мережа ( Wireless Personal Area Network, WPAN ) - це, як правило, домашні мережі для бездротового взаємодії домашньої апаратури....
-
Кінематична схема приводу Вихідні дані для проектування приводу: 1) Потужність на виході приводу Р= 6,6 кВт; 2) Частота обертання ведучого валу конвеєра...
-
Выходной каскад для согласования с внешней нагрузкой выполнен по схеме эмиттерного повторителя. При этом RН=50 Ом и ток покоя выбирается достаточно...
-
Розрахуємо спочатку елементи клавіатури. В клавіатурі використовуються резистори R1, R3, R4, R5, R8, R10, R12, R15, R16, R18, R20, R21, R22, відповідно...
-
Проектирование схемы тактирования АЦП. - Разработка аналого-цифрового преобразователя
Схема тактирования предназначена для подачи тактовых импульсов, а также для подачи стартового импульса на регистр последовательных приближений. Схема...
-
Текст закодувати досить просто. Для цього достатньо абияк перенумерувати всі букви, цифри, розділові знаки і інші використовувані при письмі символи. Для...
-
ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ WINDOWS, Загальні відомості. Головне меню - Будова ПК і принципи роботи з ним
Загальні відомості. Головне меню Windows - це багатоцільова операційна система, яка забезпечує одночасну роботу кількох додатків (програм). Порівняно з...
-
Кількість вантажовідправників Аі = 5, кількість вантажоодержувачів Вj = 10. Необхідно розташувати ВВ та ВО в матриці. Визначити відстань між усіма...
-
Визначення структури інформаційної системи - Технологія проектування інформаційних систем
Основу системної побудови інформаційної системи становить її структура, яка має бути досить повною. Засобами структуризації є процедури декомпозиції...
Проектування спеціального електрорадіоелемента, Загальні положення - Вибір елементної бази УКВ радіоприймача та проектування смугового фільтру