Тошкент ахборот технологиялари университети оптик алоқа тизимлари


Рақамли толали оптик узатиш тизимининг линия тракти параметрларини баҳолаш



Download 5,29 Mb.
bet99/115
Sana25.06.2022
Hajmi5,29 Mb.
#705098
1   ...   95   96   97   98   99   100   101   102   ...   115
Bog'liq
Ma\'ruza matni (OAT 2015 - 2016)

Рақамли толали оптик узатиш тизимининг линия тракти параметрларини баҳолаш

Оптик нурланишни қабул қилиш сатҳи регенерациялаш участкаси узунлиги бўйлаб энергетик потенциалнинг тақсимланиши, регенераторнинг қарор қабул қилиш нуқтасида сигнални халақитлардан ҳимояланганлиги, ҚқУзМ нинг тезкорлиги ва сезгирлик чегараси билан аниқланади.


Регенерациялаш участкаси узунлиги бўйлаб энергетик потенциалнинг тақсимланишини ҳисоблаш. Линия регенераторининг ҚқУзМ киришига тушувчи, оптик қувватнинг сатҳи ТОУТ нинг энергетик потенциалига, ОТдаги қувват йўқотишларига, ажраладиган ва ажралмайдиган улагичларда оптик нурланиш қувватининг йўқотишларига боғлиқ.
Ҳисоблашларни бажаришдан аввал регенерациялаш участкаси узунлиги бўйлаб энергетик потенциалнинг тақсимланишини ҳисоблаш учун бошланғич маълумотлардан иборат жадвални тузиш керак (16.2-жадвал).
Мисол. РТОУТ учун регенерациялаш участкаси узунлиги бўйлаб энергетик потенциалнинг тақсимланишини ҳисоблаш, унинг техник параметрлари 16.2-жадвалда келтирилган.


16.2-жадвал

Ечиш.


  1. Биринчи ажраладиган улагичдан (А-ОУ) кейин оптик сигналнинг сатҳини аниқлаймиз

рА1 = руз – АА = - 4 – 0,5 = - 4,5 дБқ.



  1. Станция оптик кабелининг биринчи ажралмайдиган улагичи (Ай-ОУ) дан кейин узатиш сатҳини аниқлаймиз

РАй1 = рА1 – ААй = - 4,5 – 0,1 = - 4,6 дБқ.


3. Сўнг сигнал қурилиш узунлиги lқур = 4 км ва сўниш коэффициенти α = 0,7 дБ/км бўлган линия оптик кабели бўйлаб узатилади. Иккинчиси Ай-ОУ киришида сигнал сатҳи қуйидагига тенг бўлади


рАй2кир = рАй1 – α · lқур = - 4,6 – 0,7 · 4 = - 7,4 дБқ.


Регенерациялаш участкасининг барча ташкил этувчилари учун шундай ҳисоблашларни бажариб, иккинчи А-ОУ киришида олтинчи қурилиш узунлигидан кейин сигнал сатҳи рАй7= -22,0 дБқ га тенг бўлади.
Қабул қилиш сатҳи, яъни иккинчи А-ОУ чиқишида оптик нурланиш сатҳи қуйидагига тенг

рққ = рАй7 - АА = - 22,0 – 0,5 = - 22,5 дБқ.


Регенерациялаш участкасининг умумий сўниши


Ару= руз + рққ = - 4 - (-22,5) = 18,5 дБ.


Ҳисоблаш натижаси бўйича хулоса қилиш мумкинки, РТОУТ нинг регенерациялаш участкасининг сўниши, Э = 31 дБ га тенг бўлган энергетик потенциалидан кичик. Эксплуатацион заҳирани Эз = Аt - АВ = 6 дБ га тенг деб қабул қилиш мумкин.


Энергетик потенциал тақсимланишининг ҳисобланган натижаларини жадвал ёки диаграмма (16.3-расм) кўринишида келтириш мумкин. Расмда қуйидаги белгилашлар қабул қилинган: ҚқУзМ - қабул қилувчи узатувчи модул; А-ОУ - ажратиладиган оптик улагич; Ай-ОУ - ажралмайдиган оптик улагич; ОТ - оптик тола.
Энергетик потенциалнинг тақсимланиш диаграммасининг ҳамма узатиш сатҳлари ҳисобланганлиги учун, у шартли масштабда тасвирланиши мумкин, лекин диаграмманинг характерли, асосий нуқталари кўрсатилган бўлиши шарт.

16.3-расм. Энергетик потенциалнинг тақсимланиш диаграммаси


Энергетик потенциалнинг тақсимланиш диаграммаси оптик линия трактининг асосий параметрларини ҳисоблаш учун асос бўлиб хизмат қилади. Бу параметрлар: шовқинларнинг ҳар хил турлари, бирламчи регенераторнинг хатолик эхтимоллиги, РТОУТ тезкорлиги ва линия регенератори ҚқОМ нинг сезгирлик чегараси.


Оптик трактнинг регенераторнинг қарор қабул қилиш нуқтаси (РҚҚН) да сигнални ҳалақитлардан ҳимояланганлигини ҳисоблаш.
ҚқУзМ нинг қабул қилувчи оптик модулида сигналга асосан хусусий ва дроб халақитлари таъсир этади.



16.4-расм. Фотодетектор кучайтиргичининг типли схемаси


Хусусий халақитлар, фотодетектор кучайтиргичи киришига таъсир этувчи иссиқлик халақитлари ва унинг ички халақитлари билан аниқланади. Дроб халақитлари фотодетекторда рўй берадиган жараёнларнинг квант табиати билан тушинтирилади. Фотодетектор кучайтиргичи сифатида одатда трансимпендансли деб аталадиган кучайтиргич ишлатилинади, у “ток – кучланиш” ўзгартиргич ҳисобланади. Бундай кучайтиргич кучланиш бўйича кучайтиришнинг катта коэффициентига эга операцион кучайтиргич (ОпК) дан, ва кириш ва чиқиш бўйича параллел, чуқур умумий тескари алоқани ҳосил қилувчи RТА резисторидан (16.4-расм) тузилган. Rкир резистори ФҚқ диодининг динамик қаршилигини, унинг силжиш занжирларини ва ОпК кириш қаршилигини акс эттиради. Скир конденсатор фотодетекторнинг йиғинди сиғимини, ОпК нинг кириш сиғими ва монтажини, СТА конденсатори эса – RТА уланиш нуқталарида паразит сиғимни акс эттиради. Одатда Rкир > RТА, Скир > СТА. Айтиб ўтилган шартлар бажарилганда қуйидагаларни ёзиш мумкин: Uчиқ ≈ Iф · ZТА, қуйи частоталарда Uчиқ ≈ Iф · RТА, чегаравий частота – fчег = (2π RТА· СТА)-1 дан юқорида узатиш коэффициентининг мартадан каттага камайиши рўй беради. Агар кириш оптик сигнали ўзнида NRZ коди кетма-кетлигини намоён этса, чегаравий частотани сигналнинг fт тактли частотасига тенг деб олиш мумкин, унда тескари алоқа резисторининг қаршилиги:


RТА ≤ (2π fт · СТА)-1 (16.8)


шартни қаноатлантириши керак.


Иссиқлик халақитлари токининг таъсир этувчи қийматини Найквист формуласи бўйича аниқлаш мумкин:

Iис.х ≈ (4kТf­В / R) 1/2,


бу ерда k=1,38·10-23, Дж/град - Больцман доимийси; Т – Кельвин градусларидаги температура; f­В­, Гц – халақитлар токи аниқланадиган частота полосаси; R, Ом – халақитлар токини ҳосил қилувчи резисторнинг қаршилиги.


Ушбу холатда f­В­ = f­т ва R = RТА деб тахмин қилиш мумкин. Кучайтиргичнинг ички халақитларини унинг халақитлар коэффициенти Fкуч ёрдамида ҳисобга олиш қулай. Fкуч бу кучайтиргич орқали ўтувчи сигналнинг халақитдан ҳимояланганлиги қанчага камайишини кўрсатади. Шу тарзда, кучайтиргич киришидаги хусусий халақитларнинг токи

Iхх = (4kТF­куч · 0,7fт / RТА)1/2 (16.9)


га тенг бўлади.


Фотодетектор кучайтиргичи киришида дроб халақитлари токининг таъсир этувчи қиймати Шоттки формуласи бўйича аниқланади

Iдх = (2qΙфМ(2+œ)fВ)1/2 , (16.10)


бу ерда q = 1,6·10-19, К - электрон заряди; Ιф- фототокнинг ўртача қиймати; М - кўчкисимон кўпайиш коэффициенти; fВ- дроб токи аниқланадиган частота полосаси; œ – фотодиод материалининг хусусиятларига боғлиқ бўлган коэффициент ( кремний диодлари учун œ = 0,2...0,4; германий диодлари учун - ≈ 1,0; индий фосфади ва бошқа материалли диодлар учун ≈ 0,8).


Ιф - фототок ўртача қиймати ФҚқ киришидаги ёруғлик нурланишининг ўртача қуввати Ркир билан, монохроматик ток сезгирлигига боғлиқ

Si= Ιф/ Ркир= ληq/(hc), (16.11)


бу ерда λ - нурланиш тўлқин узунлиги; η- квант самарадорлиги; h =6,625·10-34 Дж·с – Планк доимийси; с – вакуумдаги ёруғлик тезлиги.


Агар λ мкм да ифодаланса, унда Si= λη/1,24 А/Вт. р-i-n фотодиодлар учун М = 1, кўчкисимон фотодиодлар (КФД) учун чиқиш фототоки бирламчи фототокдан М мартага кўп.
Кучайтиргич чиқишида кутиладиган сигнал-халақит нисбати – Q ни аниқлаймиз. ҚқУзМ нинг кейинги элементлари бу нисбатни амалда ёмонлаштирмайди деб ҳисоблаш мумкин, шу тарзда бу нисбат РҚҚН да сигналнинг халақитларидан ҳимояланганлигини Ах.ҳим = 20lgQ характерлайди
Q = ΙфМ/[2qΙфМ(2+ œ)+4kТFкуч/RТА fВ ]1/2 . (16.12)

Юқори сифатли бўлмаган ҚқУзМ га эга ускунада, (16.11) формулага қоронғилик токининг ўртача квадратик қийматини ҳам киритиш керак. Қоронғилик токининг ўртача квадратик қиймати фойдали сигнал билан боғлиқ бўлмаган, фонли нурланиш таъсирида ташувчиларнинг тасодифий иссиқлик генерацияси билан аниқланади


Ι 2қ = 2еΙқМ(2+ œ)fВ ,


бу ерда Ιқ – қоронғилик токининг ўртача қиймати, германийли фотодиод учун (1...8) · 10-7А, кремнийли фотодиод учун (1...8)·10-8А га тенг.


(16.11) ифодани М функция каби, максимумга тадқиқ этиб, кўчкисимон кўпайиш коэффициентини аниқлаймиз, бунда сигнал-халақит нисбати максимал бўлади:

Мопт=[4kТFкуч/(RТА q œ Ιф)]1/(2+ œ) . (16.13)


Кўпайишнинг оптимал коэффициентида дроб ва хусусий халақитлар нисбати 2/ œ га тенг.


р-i-n фотодиод учун М = 1 ва дроб шовқинлари жуда кичик. Шунинг учун
Q = [Ι2ф RТА/(4kТFкучfВ)]1/2. (16.13а)

(4kТFкуч/RТА)1/2 = iэш, А / √ fв катталиги эквивалент шовқин токи дейилади ва одатда р-i-n диод асосидаги фотодетектор кучайтиргичлари параметрларини кўрсатади. Бу ҳолда



Download 5,29 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   95   96   97   98   99   100   101   102   ...   115




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish