Введення
У техніці зв'язку, радіоелектроніці, вимірювальній техніці, системах автоматики, телемеханіки та ряді інших областей часто виникає необхідність у посиленні електричних сигналів, тобто у збільшенні струму, напруги або потужності цих сигналів. При передачі різних видів повідомлень (телефонних, телевізійних і т.д.) по кабельних ланцюгах для збільшення дальності зв'язку включають підсилювальні пристрої, які компенсують загасання, що виникають внаслідок втрат в кабелі. Підсилювальний пристрій радіотрансляційної мережі збільшує потужність звукових сигналів радіоприймачів до величини, що забезпечує нормальну роботу всіх включених в цю мережу гучномовців. У вимірювальній техніці, коли вимірювані струми або напруги настільки малі, що не можуть привести в дію реєструючий пристрій, включають відповідний підсилювач. Таким чином, підсилювач використовується тоді, коли енергія сигналу на вході приймача недостатня.
Основні особливості групових підсилювачів:
. У залежності від призначення, пропускної здатності МСП з частотним поділом каналів працюють в діапазоні робочих від 12кГц до 60 МГц і більше. Відомо, що затухання лінії (симетричного або коаксіальногокабелю) зростає з підвищенням частоти. Тому груповий підсилювач містить коректор амплітудно-частотної характеристики (КАЧХ), за допомогою якого посилення на верхній робочій частоті в порівнянні з посиленням на нижній робочій частоті піднімається в кілька десятків разів.
. Абсолютна величина загасання в лінії залежить від відстані між двома підсилювальними пунктами. Для його компенсації в підсилювачах встановлюється частотно-залежні регулятори посилення (РРУ); інакше їх називають подовжувачами або Вирівнювач. Зазвичай вони виконуються у вигляді східчастих регуляторів посилення.
До складу групових підсилювачів вводиться також автоматичний регулятор посилення (АРУ). Він управляється датчиком температури грунту або сигналами спеціальних контрольних частот. Його призначення - підтримання необхідного посилення і форми АЧХ незалежно від кліматичних умов. Вхід і вихід підсилювача захищаються від потужних імпульсних перешкод (наприклад, грозові розряди) включенням напівпровідникових діодів.
. Одним з найважливіших вимог, що пред'являються до групових підсилювачів, є стабільність параметрів. Стабільність досягається за допомогою різних ланцюгів ООС. Використовуються як місцеві зворотні зв'язки, так і обов'язково - загальна ООС, що охоплює весь підсилювач. На вході і виході підсилювача застосовуються диференціальні системи - шестіполюснікі, які дозволяють реалізувати комбіновану ООС.
Технічне завдання
Спроектувати підсилювач для МСП з ЧРК при наступних вимогах:
. Кількість каналів ТЧ кабельної СП 120
. Довжина секції ОУП-ОУП, км 220
. Номінальна довжина підсилювальної ділянки, км 8
. Максимальна температура грунту, о С 33
. Рівень передачі ОУП, дБ - 1,5
. Рівень шумів, наведений до входу підсилювач ПС, дБ - 130
. Загасання нелінійності: А го2=82дБ; А го3=83дБ.
. Харчування підсилювача Е п=22В.
. Погодження на вході і виході підсилювача - обов'язкове.
1. Визначення мінімальної і максимальної частоти лінійного спектра СП
. 1 Вибір типу кабелю
Визначимо фактичне число каналів. Так як задану кількість каналів ТЧ кабельної СП рівне 120 кратно 12, тобто не відрізняється від стандартних значень, то візьмемо N ф=120. N ф - фактичне число каналів, яке далі буде враховуватися при розрахунках. Ширина спектра групового сигналу визначається за кількістю N ф, т.е .:
D f=4 * N ф=4 * 120=480 кГц.
Виберемо тип кабелю для проектованої СП. У відповідності з заданими умовами вибираємо коаксіальний кабель, тому ширина спектра D f gt; 300 кГц. Тип кабелю: МКТ - 4
Визначимо мінімальну і максимальну частоту лінійного спектра:
f min=0,03 * D f=0,03 * 480=14,4 кГц.
Т.к. fmin fmin кабелю, то мінімальну частоту слід вибрати рівний 60 кГц.
fmax=fmin + Df=60 + 480=540 кГц.
.2 Обчислення коефіцієнта загасання кабелю
Коефіцієнт загасання кабелю показує, на скільки послаблюється сигнал при передачі по кабелю в 1 км.
Т max=33 о С f max=540 кГц.
K a=1 aa=2 * 10 - 3 r=Rн=75 Ом
a норм (f max)=0,065 + 5,...
