Сигналы и процессы в радиотехнике СиПРТ (стр. 2 из 6)
4. Рассчитать нормированную АЧХ контура, построить её в том же частотном масштабе, что и спектрограммы, расположив их друг под другом.
5. Рассчитать индуктивность и полосу пропускания контура.
Исходные данные :
U0= -3,5 B, Um=3 B, f1=2 МГц C=120 пФ, P=0,2
положить равным 12 В. 
 |
Рисунок 2.1 - Схема удвоителя частоты.
Решение:
1. По значениям, приведенным в таблице 3, построим ВАХ полевого транзистора. Изобразим временные диаграммы входного напряжения:
U(t)=U0+Um*cos(wt) (2.1)
Рисунок 2.2 -
а) сток-затворная характеристика транзистора.
б) ток стока.
в) входное напряжение транзистора.
2. Коэффициенты
определим, используя метод узловых точек. Выберем три точки (Напряжения 
соответственно равные 
), в которых аппроксимирующий полином совпадает с заданной характеристикой:u 1 = - 3,5В u 2= -0,5В u3=--7,5В
Затем, подставляя в полином значения тока, взятые из таблицы 3 и напряжения, соответствующие этим точкам, получают три уравнения.
(2.2)Решая систему уравнений (2.2), используя [3], с помощью процедуры Given-Minerr , определим искомые коэффициенты полинома
:a0= 8,25 мА ; a1= 2,2 мА/В a2= 0,26 мА/В2
Проведем расчёт аппроксимирующей характеристики в рабочем диапазоне напряжений по формуле:
(2.3)3. Спектр тока стока рассчитаем с использованием метода кратного аргумента [2] . Для этого входное напряжение подставим в аппроксимирующий полином и приведем результат к виду:
, (2.4)где
- постоянная составляющая; 
- амплитуды первой и второй гармоник соответственно; 
.После подстановки входного напряжения в полином, получим: 
(2.5) 
(2.6) 
(2.7)Подставляя числовые значения коэффициентов a0, a1, a3 и амплитудное значение входного сигнала Um, получим :
I0= 9.45 I1=6.6 I2=1.2
Изобразим спектр тока стока на рисунке 2.4, используя [3]:
Рисунок 2.3 – Спектр тока стока
Рассчитаем cпектр выходного напряжения, которое создаётся током (2.4).Он будет содержать постоянную составляющую
и две гармоники с амплитудами 
и начальными фазами 
и 
, (2.8)где
- определим по формулам: 
; (2.9) 
; (2.10)
, (2.11)
где
- напряжение источника питания; 
- сопротивление катушки индуктивности; 
- характеристическое сопротивление контура; 
- резонансная частота; 
- номер гармоники ( 
).Подставив числовые значения для f1, Ec=12, I0, Q, C, r и рассчитав промежуточные значения:
r= 331,573 Ом , r = 5,526 Ом; R0 = 19890 Oм; Fр =4МГц;
рассчитаем спектр выходного напряжения с помощью [3]:
U0 =11,99 В, U1 = 0.058 В , U2= 0.955 В.
Изобразим спектр амплитуд и фаз выходного напряжения на рисунке 2.5:
Рисунок 2.4 – Спектр амплитуд и фаз выходного напряженияОпределим коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения по следующей формуле:
4. Найдем
- нормированную амплитудно-частотную характеристику контура, которую рассчитаем по формуле: 
(2.12)Изобразим нормированную амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики контура на рисунке 2.6, используя [3]:
Рисунок 2.5 - Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики контура
5. Используя формулу [1] для индуктивности контура:
L=r/2*p*fp, (2.13)
найдём индуктивность контура L= 520.8 мкГн.
Графическим способом на уровне 0.707 определяем полосу пропускания, которая равна Df= 1,3
105 кГц.Задание 3
Условие:
На вход амплитудного детектора вещательного приёмника, содержащего диод с внутренним сопротивлением в открытом состоянии
и 
- фильтр, подаётся амплитудно-модулированный сигнал 
и узкополосный шум с равномерным энергетическим спектром 
в полосе частот, равной полосе пропускания тракта промежуточной частоты приёмника и дисперсией 
.Требуется:
1. Привести схему детектора и определить ёмкость
фильтра нижних частот.2. Рассчитать дисперсию входного шума и амплитуду несущего колебания
.3. Определить отношение сигнал/помеха на входе и выходе детектора (по мощности) в отсутствии модуляции.
4. Рассчитать постоянную составляющую и амплитуду переменной составляющей выходного сигнала.
5. Построить на одном рисунке ВАХ диода, полагая напряжение отсечки равным нулю, а также временные диаграммы выходного напряжения, тока диода и напряжения на диоде.
Исходные данные приведены ниже:
R1=20 Ом ; R=10 кОм ; M=30% ; W0=4.6
Решение:
1. На рис.3.1 изобразим схему детектора:
 |
Рисунок 3.1 - Схема детектора.
Постоянную времени фильтра детектора
выберем из условия 
, (3.1)где
- частота несущего колебания; 
- максимальная частота в спектре модулирующего сигнала.Для того чтобы удовлетворить условию (3.1) следует выберем
как среднее геометрическое 
. (3.2)где
кГц (промежуточная частота),