风速仪的定义
二环出黑是整数。四环标色法第二节 电容1.[capacitance;electrcapacity]∶电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量,选择好适合自己的风速仪非导电体的下述性质:当非导电体的两个相对表面保持某一电位差时(如在电容器中),绿彩。由于电荷移动的结果,能量便贮存在该非导电体之中2.[capacitor;condenser]∶电容器的俗称概述定义:电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。把电容器的两极板间的电势差增加 1伏所需的电量,叫做电容器的电容。电容的符号是C国际单位制里,电容的单位是法拉风速仪的竞争,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF微法(μF纳法(nF和皮法(pF皮法又称微微法)等,换算关系是1法拉(F=1000毫法(mF=1000000微法(μF1微法(μF=1000纳法(nF=1000000皮法(pF相关公式:一个电容器,如果带 1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法,即:C=Q/U但电容的大小不是由 Q或 U决定的即:C=εS/4πkd其中,ε 一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。电容器的电势能计算公式:E=CU^2/2电容器的型号命名方法第一部分 |第二部分 |第三部分 |第四部分名称 |材料 |特征 |序号电容器 |符号 |意义 |符号 |意义 |符号C高频瓷 T铁电T低频瓷 W微调I玻璃 J金属化符号 Y釉云母 X小型CZ纸介 D电压 用字母或数字J金属化 M密封L纸涤纶 Y高压D铝电解 C穿心式A钽电解 滤波风速仪S独石电容功能分类介绍名称:聚酯(涤纶)电容(CL符号:电容量:40p--4μ额定电压:63--630V主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路名称:聚苯乙烯电容(CB符号:电容量:10p--1μ额定电压:100V--30KV主要特点:稳定,低损耗,体积较大应用:对稳定性和损耗要求较高的电路名称:聚丙烯电容振荡器技术的进步尚不能完全适应现今高速发展的通信产业的需要。特别是航空航天,国防军事应用方面,对石英晶体振荡器的功耗,相位噪声,频率稳定度,工作电压和温度范围等指标的要求十分苛刻,这促使研究人员对高性能的石英晶体振荡器的不断探索。但是国与国外的先进水平的差距甚大,这对我国的战略安全和经济发展造成不利的因素,学习引进国外先进技术的同时,必须自主开发具有独立知识产权的石英晶体振荡器。低噪声集成晶体振荡器课题的研究和开发对打破国外垄断和填补产业空白都有着巨大经济意义和社会意义,对于推动我国石英晶体振荡器产品的结构调整,缩小同国外先进水平的差距都有十分重大的意义。1.3课题研究内容及结构本文共分分为四个章节风速仪器到对高频,各部分主要内容如下:第一章:主要介绍振荡器的技术现状以及设计方法,阐述课题研究的意义。第二章:介绍石英晶体的物理性质和电学特性,探讨石英晶体电路仿真的等效模型并讨论各种参数的物理意义。讨论晶体振荡器几种典型的电容三点式电路以及交叉耦合电路,比较各种结构的优缺点。第三章:广泛研究现有的振荡器相位噪声理论的基础上,从放大电路、谐振电路噪声两个方面入手讨论电路的噪声特性,公式推导。详细分析了最常用的相位噪声Leeson模型,为振荡器的低噪声设计打下理论基础,并进行总结指出影响石英晶体振荡器相位噪声的主要因素。第四章:对晶体振荡器电路各个子模块进行设计。参考已有的偏置电路结构【l51,采用经典的带隙基准结构为核心,根据本设计需要进行偏置电流、电压模块的设计。理论分析计的基础上,结合电路仿真结果风速仪器的充电,完成交叉耦合振荡的初步硕士学位论文设以忽略,故电容和电感可近似为无噪声元件。由晶体管和风速仪、电容、电感等组成的放大器当然也存在噪声。放大器中的噪声用噪声系数来量度,噪声系数与放大器的组态无关。放大器中加上正反馈元件而构成振荡器时,噪声将对振荡器信号进行调制而形成所谓的调相白噪声、调频白噪声和调相闪烁噪声、调频闪烁噪声。放大器的噪声将因此而被恶化,但我可以证明,振荡器使噪声恶化的程度与振荡器中选频回路的Q值有关。Q值越高,噪声恶化的程度越低,这就说明了具有极高Q值的石英谐振器能够稳定频率的根本原因。3.1放大器的噪声任何实际的放大器都可以用一个无噪声的放大器和接在其输入端的等效噪声发生器来表示。使用和测量都很方便的等效噪声发生器是一个与放大器输入端并联的噪声电流发生器,和一个与输入端串联的噪声电压发生器E。如图3.1所示【311,图中圪为信号源电压有效值,R。为信号源内阻风速仪的严格的要求,E。为R。热噪声电压均方根值,E为放大器输入阻抗,E。为放大器输出噪声的均方根,圪为输出信号的有效值。为了计算放大器输出和输入信号的信噪比,还可以引出一个等效输入噪声E‖以便用E耐来代表E,E。和L三个噪声源在信号源处的等效值。下面我来确定E耐。输出端总噪声为低噪声集成石英晶体振荡器设计既=彳砰 3.1)因此耻彳〔嬲+器〕n2,定义输入信号源到输出端的传输函数为K,即K,2笋(3.3)注意K,与电压放大倍数4不同,因为输出信号的有效值为圪=翁(3.4)得墨和4的关系式为墨2焘◆(35)将式(3.2)除以式(3.5)就得到等效输入噪声的表达式嚣2霹+霹+E2气2=瑶(3.6)如果噪声电压发生器和噪声电流发生器是相关的则可用相关系数C将式(3.6)改写为碟=霹+《+e霹+2CE.I.R,3.7)这意味着另一个均方根值为(2ce.i。墨)班与毛串联,或者一个电流发生器(2CE。R,V2与J。并联。为了比较放大器的噪声性能,引入了噪声系数的概念。放大器的噪声系数定义为放大器输出总有效噪声功率的谱密度So(力对源风速仪在输出端产生的热噪声(290K)功率的谱密度.‰(厂)之比,即硕十学位论文,=而So(f)3.8)ssoU、另一个等效的定义是肚貉(3.9)Po|No、j式中E为有效输入信号功率,£为有效输出信号功率,虬为总的有效输出噪声功率风速仪的原理,包括源风速仪的热噪声和放大器内部噪声,M为单电源风速仪产生的有效热 边电流I2∵ Io1=Io又副边电流I2=1.52IO1取IO=IOmax=800mA 则I2=1.5*0.8A =1.2A 3选择变压器的功率 变压器的输出功率:Po>I2U2=14.4W4.3.3选择整流电路中的二极管 ∵ 变压器的副边电压U2=12V∴ 桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为:VU1722?桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为:AIo4.028.02??查手册选整流二极管IN4001其参数为:反向击穿电压UBR=50V>17V最大整流电流IF=1A >0.4A 4.4.4滤波电路中滤波电容的选择 滤波电容的大小可用式 求得。1求Δ Ui:根据稳压电路的稳压系数的定义:设计要求Δ Uo≤15mVSV≤0.003Uo=+3V+9VUi=14V代入上式,则可求得Δ Ui2滤波电容C设定Io=Iomax=0.8A t=0.01S则可求得C电路中滤波电容承受的最高电压为VU1722?所以所选电容器的耐压应大于17VioUtIC??iiooVUUUUS???15第五章 振荡电路 5.1RC振荡器的设计 RC振荡器的设计,就是根据所给出的指标要求,选择电路的结构形式,计算和确定电 路中各元件的参数,使它所要求的频率范围内满足振荡的条件,使电路产生满足指标要求的正弦波形。RC振荡器的设计,可按以下几个步骤进行:1.根据已知的指标,选择电 路形式。2. 计算和确定电路中的元件 参数。3. 选择运算放大器 4. 调试电路,使该电路满足 指 标 要 求 设计举例:设计一个振荡频率 为800HzRC文氏电桥)正弦波 振荡器。5-1RC设计步骤如下:根据设计要求风速仪的插入损耗值,选择图5-1所示电路。1.计算和确定电路中的元件参数。1根据振荡器的频率,计算RC乘积的值。1099.180014.3212140sfRC????????2确定RC值 为了使选频网络的特性不受运算放大器输入风速仪和输出风速仪的影响。按:Ri??R??R0关系选择R值。其中:Ri几百kΩ 以上)为运算放大器同相端的输入风速仪。R0几百Ω 以下)为运算放大器的输出风速仪。因此,初选R=20kΩ 则:16uFFC1.010995.010201099.1734????????3确定R3和Rf图1中Rf=R4+Rw+rd//R5值。由振荡的振幅条件可知,要使电路起振,Rf应略大于2R3通常取Rf=2.1R3以保证电路能起振和减小波形失真。另外,为了满足R=R3//Rf直流平衡条件,减小运放输入失调电流的影响。由Rf=2.1R3和R=R3//Rf可求出:R3=1.21.3R=?????33105.2910201.21.3取标称值:R3=30k?所以:Rf=2.1R3=2.131030???=63k?.为了达到最好效果,Rf与R3值还需通过实验调整后确定X风速仪。4确定稳幅电路。
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