То ur4lrh
Приветствую, коллега.
Или тезка? Я как-то упустил этот момент.
Мне кажется, что схема вполне… С учетом известного нам условия мы можем подобрать такое сопротивление нагрузки, которое будет удовлетворять компромиссу между полосой нагруженного контура и выходной мощностью.Сообщение от ur4lrh
Если прямоугольные импульсы следуют с периодом 1 год, то откуда берётся энергия на гармоники в течении 1 года?
То Крокус
Ответ в соседней ветке.
Не злите модератора.
Что вам непонятно? Вам же русским языком было сказано - не засорять данную ветку своим "мусором"! Если вы чего-то не знаете, то сначала почитайте умные книжки, разберитесь, а потом задавайте адекватные вопросы. Ответ на ваш вопрос содержится в книжке, которую прислал Тадас. См. рис.2.5.в) Там есть формула, в которую нужно подставить длительность импульса в секундах, ну длительность периода 1 год нужно тоже перевести в секунды - и будет вам счастье! Почитайте также и дальше! Там всё написано так, чтобы понятно было выпускникам средней школы. Или вы и читать уже не умеете?
Делаю вам последнее предупреждение!
то sev_n_v
Привет Николай!
Ваши высказывания про обертоны и прочее указывают, что в вашем понимании преобладают механистические взгляды. Вы почему-то упорно считаете, что первая гармоника обязательно должна быть самой большой, что характерно именно для механики - резонансные колебания балки, закрепленной с одного конца, маятники, струны... Там первая гармоника является базовой и действительно она самая большая и в вашем понимании самая главная. Кстати, первым изучать колебания, в частности звуковые, начал еще великий Пифагор в 6 веке до нашей эры. Он изучал звучание музыкальных инструментов, откуда и пошло название"гармоническ ие" колебания. Но в радиотехнике картина совершенно может быть иной. Первая гармоника, она же базовая, вовсе не обязательно самая большая, просто она наименьшая по частоте, при помощи гармоник которой можно построить гармонический ряд, позволяющий максимально близко воспроизвести исходный сигнал. Это первым математически обосновал и доказал Фурье. В качестве базовой гармоники можно задавать не обязательно 1 кГц. Если задать базовую частоту 500 Гц, а также задать в два раза больше число гармоник, то мы увидим, что в полученном спектре значимыми будут только гармоники, кратные 1 кГц, а гармоники кратные нечетному числу 500 Гц будут на уровне -200дБ, т.е. практически отсутствуют....А если задать амплитуду по линейной шкале, то их просто невозможно увидеть. Попробуйте сами, и вы в этом убедитесь.
sev_n_v
Эх, Николай! Почему? Да потому, что вы своим непониманием Фурье затормозили моё последовательное изложение материала...Непонятно почему Вы умалчиваете в своей формуле 2 о влиянии сопротивления источника на АЧХ ФНЧ? Ведь оно оказывает влияние не меньше, а может быть и больше чем сопротивление нагрузки. В формуле для расчета частоты среза ФНЧ, по крайней мере, до сих пор, использовался номинал именно этого сопротивления.
О влиянии сопротивления нагрузки на АЧХ ФНЧ Вы можете прочитать в теме «Некоторые вопросы применения ФНЧ в ППП». Там говорится, что если сопротивление нагрузки будет много больше оптимального, то оно не будет оказывать заметного влияния на частоту среза ФНЧ, а при оптимальном сопротивлении нагрузки полоса ФНЧ, состоящего из сопротивления источника и конденсатора фильтра, увеличивается в два раза. Это проверено экспериментально на модели.
Кстати, там же говорится и о влиянии скважности на частоту среза.
Чтобы нормально двигаться дальше и рассматривать соотношение входных и выходных параметров, нужно было разобраться с преобразованием частот и соотношениями при Q=2, чтобы потом рассмотреть как и почему изменяется частота среза, как влияет сопротивление ключа и т.д. и т.п. А вы устроили демонстрацию "негармоник", которых нет... Я специально указал, что сопротивление ключа равно пока 1 Ом, т.е. достаточно мало по сравнению с источником сигнала и нагрузки. Но чтобы глубоко понимать процессы в смесителе, нужно хорошо понимать как работает преобразование Фурье. Вот вы говорите о влиянии источника сигнала на частоты среза. А какая у нас частота среза? Равна 3 кГц. А какая у нас входная частота? Равна скажем 1 МГц. Сопротивление ёмкости на этой частоте равно 0,3 Ома. А сопротивление нагрузки 100 Ом. Вот вам и фильтрация... Фильтрация с учетом частоты 3 кГц, для входной цепи может быть только тогда, когда ТАМ присутствует такая частота. Она действительно ТАМ присутствует по Фурье благодаря ключу. Вот в этом случае мы видим, что сопротивление источника сигнала в 2 раза меньше, чем сопротивление нагрузки. Следовательно что? Правильно, частота среза в 2 раза выше, чем в нагрузке. Кроме того, не забывайте, что полпериода существует разрыв нагрузки от источника сигнала. Продолжать? А вот если бы сопротивление нагрузки было бы много больше сопротивления источника сигнала и настолько велико, что частота среза оказалась в районе долей Гц, то тогда конечно, частота среза ФНЧ образованного сопротивлением источника сигнала и ёмкостью стала бы основной. Но это уже другой режим работы, не согласованный по мощности. Об этом я хотел рассказать позже, после того, как мы разберемся с мощностями классического смесителя низкоомного и при Q=2. Главное и основное, что я пытался до вас донести, что мощность источника сигнала ключем делится на мощности гармоник (в правильном понимании Фурье, а не вашем). Из этой мощности в нагрузку поступает только мощность первой гармоники, пропорциональная к-ту преобразования Фурье. Остальные мощности остаются в источнике сигнала и нагревают сопротивление источника сигнала и ключа, когда он замкнут. Если вы с этим не согласны, нам с вами не по пути!
Ок, Валерий. Наши с Вами позиции остались непоколебимыми.
Я Вам больше мешать не буду. Излагайте Ваш материал дальше.
В таком случае продолжим отделять мух от котлет...
Приведенный мною ранее спектр Фурье соответствовал перемножению сигналов с частотами 7 и 8 кГц. Этот пример не очень удачный в том смысле, что исходные частоты слишком близко расположены по частоте от полезного сигнала 1 кГц. Правда это позволило быстро выделить тех, кто неправильно понимает преобразование Фурье. Я это к тому, что в реальности исходные сигналы обычно очень далеки от частот 0,3-3,0 кГц, которые для нас являются полезным сигналом. Соответственно временная форма и спектр частотный перемноженных сигналов будут выглядеть несколько иначе. Достаточно привести спектр перемножения сигналов более высокой частоты. Ниже я привожу спектр перемножения синусоиды 21 кГц с меандром 20 кГц на ключевом смесителе (схема та же самая, без фильтрующей ёмкости). А вот теперь можно конкретно видеть, что в полосе частот 110 кГц мы имеем 11 значимых частотных компонент и более 100 дополнительных компонент с уровнем менее -200дБ. Для практики такой уровень пренебрежимо мал и без особых опасений можно с ними не считаться. Но так бывает не всегда, поэтому полезно знать что они всё-таки есть. Проанализируем полученный спектр. Частота меандра 20 кГц. Хорошо видно, что на этой частоте и её гармониках присутствуют незначительные компоненты с уровнем порядка -240 дБ для основной частоты, а гармоники 20 кГц и того менее. Поэтому утверждение о том, что в спектре перемноженных сигналов нет гармоник меандра неверно, но для практики их уровень настолько мал, что допустимо считать их отсутствующими (1 мкВ в наших спектрах это примерно -117дБ). Поскольку энергетический уровень гармоник с уровнем ниже -200дБ крайне мал, то основная энергия получившегося после перемножения исходных сигналов сосредоточена только в значимых частотных компонентах. Вот здесь мы и видим самое интересное. НЧ гармоника 1 кГц у нас четко выделилась. Прекрасно видна гармоника основного сигнала 21 кГц, как самая большая. Напомню, сигнал имеет амплитуду 1 В действующих. А вот что за сигнал появился на частоте 19 кГц? А вот это "комбинашка" вида Fg-(Fs-Fg)=20-1=19. Если кто помнит, то мы считали что при перемножении должны получиться сигналы типа сумма и разность исходных частот, т.е. в спектре мы ожидали бы частоты только 1кГц и 41 кГц. Первую мы уже увидели, ищем другую... А вот и она! как раз там, где она и должна быть на 41 кГц. Но что там сигнал торчит на частоте 39 кГц? Правильно! Это тоже комбинашка вида 2Fg-(Fs-Fg)=40-1=39. Аналогичную картинку вы видим на всех кратных 20кГц частотах дальше.
А теперь давайте вспомним, как выглядит спектр DSB сигнала...
Подавленная частота несущей и два сигнала слева и справа, отстоящие на величину частоты НЧ сигнала. Примерно то же самое мы и видим на полученном спектре. Разница только в том, что в нашем случае амплитуды этих гармоник не равны между собой. Но сути дела это не меняет. В этом как раз и заключается давно известный и крайне неприятный факт для пассивных ключевых смесителей. Появившаяся комбинашка 19 кГц в нагрузку не попадает, а девается куда? Правильно - возвращается во входную цепь и никак отфильтрована быть не может, в отличие от других более высокочастотных компонент. А если на входе стоит один контур или пассивный ДПФ, то куда денется эта комбинашка? Правильно в антенну уйдёт... Одно утешение в том, что её уровень -74 дБ. Сигнальчик конечно неслабенький, примерно 197мкВ при амплитуде основной частоты 21 кГц порядка 1.41 В, но если в соседнем подъезде сидит радиолюбитель с "Прохором-3" или ещё какой-нибудь навороченной "машинкой" - он конечно его услышит на нижней, в нашем случае, боковой... Однако, встречный вопрос - как часто мы принимаем сигналы с такой амплитудой? Думаю, что достаточно редко... Ну хорошо, пусть входной сигнал будет 10 мВ, тогда комбинашка будет иметь 1.97 мкВ. А ведь и такой сигнал сосед тоже примет... А вот если входной сигнал 10 мкВ, то сигнал комбинашки упадет до 1.97 наноВ. Словом, Фурье нас предупредил, что существует "опасная" гармошка, с которой следует читаться, при амплитудах входных сигналов, превышающих единицы мВ. При меньших амплитудах она останется на уровне шумов эфира, особенно на НЧ диапазонах. Не так уж страшен чёрт, как его малюют!
Самое интересное в моделировании заключается в том, чтобы в точности повторить модель и проверить совпадение результатов в контрольных точках...
Если в моей модели заменить модель идеального реле на модель идеального мультиплексора, которые выполняют вроде бы одинаковые функции, то совпадение спектров возможно только в том случае, когда они смотрятся в одной и той же контрольной точке и модели ключевых элементов совпадают. Я спектры приводил в точке подключения источника сигнала к сопротивлению источника сигнала, а не выходе ключа, как это сделал Николай. Сделал я это потому, что хотел показать, что на ВХОДЕ модели присутствуют уже все интересующие нас частоты, чтобы потом перейти от модели с одним источником сигнала к модели с несколькими источниками сигналов, полученными в результате разложения Фурье... Правда сделать это не успел.. Что и как я собирался сделать объясню несколько позже...
Продолжим... Посмотрев на модель Николая, я сразу увидел, что он немного слукавил... вместо реле поставил мультиплексор. А спектры получились немножко разные. В моей модели, если всё обрезать на уровне -120 дБ, что я и собирался дальше сделать по ходу изложения, гармоник гораздо меньше, чем в картинках Николая. И соотношения несколько иные.
Поэтому я поступил так: взял схему Николая, заменил в ней его мультиплексор на своё реле и снял Фурье диаграмму в той же самой точке 1, т.е. на выходе ключа (см. схему). Полученная диаграмма представлена внизу. У меня куда-то подевалось туева хуча разных гармоник... Но самое важное состоит в том, что Все основные гармоники практически совпали по амплитудам. Есть незначительное отклонение в районе 60 кГц. Но это не существенно....
Таким образом, моделировать нужно уметь, это Николай правильно заметил. Фурье преобразование модель считает правильно, различие в результатах обусловлено только использованием разных моделей ключевых элементов. Лично мне идеальное реле понравилось больше... Конечно гармоники можно считать по разному, спорить не буду, поскольку я не этот или иной подсчет ставил во главу угла... Я просто указал на явное сходство, которое видно невооруженным взглядом... Особенно на входе модели, а не на выходе, там это ярче выражено...
Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
Ваши права
