А.Н. Яковлев - Радиотехнические цепи и сигналы. Задачи и задания (1266314), страница 27
Текст из файла (страница 27)
На рис. 10.16 показана ВАХ нелинейного элемента. Используя метод трех ординат, постройте семейство статических модуляционных характеристик для значений амплитуды ВЧ сигналаU m = 0.1 В, U m = 0.2 В, U m = 0.4 В.I1 ,мАмА i10168126482400,4 0,801,2 1,6 2 ,0 u , BРис. 10.160,1 0,2 0,3 0,4 U 0 , BРис. 10.1718. При снятии статической модуляционной характеристики дляu (t ) = 0.3cos ω0t получены следующие данные (рис. 10.17):U0 , В00.50.10.20.30.40.450.5I1 , мА0126101414.815Определите параметры модулирующего сигнала U 0 и U Ω ,обеспечивающие максимальную глубину неискаженной модуляцииM max . Для выбранного U 0 постройте динамическую модуляционную характеристику.200ГЛАВА 10.
НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ19. Транзистор, используемый в амплитудном модуляторе, имеет ВАХ, которая может быть аппроксимирована ломаной прямой( U н = 3 В, S = 100 мА/В). На транзистор воздействует сигналu (t ) = 3 + 0.5cos Ωt + 1cos ω0t , В.Определите коэффициент модуляции M по току первой гармоники.20. Схема модулирующего устройства приведена на рис.
10.14.Зависимость тока в цепи коллектора от напряжения базы заданауравнениемiк = 8uб + 2.5uб2 , мА.На вход транзистора подаются напряжения несущей частоты 1 Мгци звуковой частоты 2 кГц с амплитудой 1 и 0.8 В соответственно.Параметры контура: L = 100 мкГн; Q = 200 ; p = 0.2 .Определите емкость конденсатора, коэффициент модуляции понапряжению и запишите напряжение на выходе (в точках а, б).Шунтированием контура выходным сопротивлением транзистораможно пренебречь.21. ВАХ нелинейного элемента аппроксимирована степеннымполиномом i = 2(u + 6)2 , мА, при u > −6 В.
К НЭ приложено напряжениеu = −3 + 1.5cos Ωt + 0.5cos ω0t .Найдите коэффициент модуляции M первой гармоники тока иамплитуды тока несущей и боковых частот.22. Схема модулятора приведена на рис. 10.14. В модуляторе использован транзистор, проходная характеристика которого можетбыть аппроксимирована ломаной прямой ( U н = 0.5 В, S = 100 мА/В).На вход транзистора подается напряжениеuб (t ) = U 0 + U m cos ω0t + U Ω cos Ωt , В,где U m = 0.5 В, f 0 = 300 кГц, F = 2 кГц.Добротность контура Q = 200 .
Значение p настолько мало, чтошунтированием контура транзистором можно пренебречь.Определите начальное смещение U 0 и амплитуду напряжениямодулирующей частоты U Ω , которые обеспечат максимальное20110.3. ЗАДАЧИзначение M i.max при неискаженной модуляции, а также соответствующий коэффициент модуляции M u выходного напряжения.23. Схема модулирующего устройства показана на рис.
10.18.Зависимость тока стока от напряжения затвора задана уравнениемic = 10u + 4u 2 , мА.На вход транзистора подаются напряжения несущей частоты1 МГц и звуковой частоты 20 кГц с амплитудой 0.5 и 1 В соответственно.Определите параметры контура L , C и r , обеспечивающие навыходе получение сигналаuвых (t ) = U вых [1 + M cos(Ωt + ϕ)]cos ω0t , В,где U вых = 50 В, M u = 0.5 .Шунтированием контура выходным сопротивлением транзистора можно пренебречь.24.
На затворы полевых транзисторов балансного модулятора,изображенного на рис. 10.19, поданы напряженияu1,2 = −5 ± 2cos104 t ± cos107 t , В.Характеристики транзисторов одинаковы и аппроксимируютсявыражением ic = 2(u + 10) 2 , мА; u > −10 В. Параметры контураωp = 107 рад/с; Z p = 1 кОм; Q = 100 .VT1VTLuω(t)C uвых (t)u1rrEПu2EПuΩ(t)Рис. 10.18LCVT2Рис. 10.19Изобразите спектры амплитуд и фаз стоковых токов обоихтранзисторов и напряжения на контуре. Найдите аналитическоевыражение напряжения на контуре. Шунтированием контура цепями стоков транзисторов можно пренебречь.202ГЛАВА 10. НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ10.3.3. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ25. Схема детектора показана на рис.
10.20. ВАХ нелинейногоэлемента (транзистора) можно аппроксимировать степенным полиномом (мА)i = a0 + a1u + a2u 2 + a3u 3 .На вход детектора поступает сигнал u (t ) = U 0 + U m cos ω0t , В.Сформулируйте определение детекторной характеристики и запишите выражение для этой характеристики.
Можно ли при такойаппроксимации получить линейную детекторную характеристику?VTu(t)RCuвыхEПРис. 10.2026. Схема детектора приведена на рис. 10.20. Сопротивление нагрузки R = 1 кОм. Условие (10.39) соблюдается. На интервале от−5 В до 5 В ВАХ НЭ (транзистора) может быть аппроксимирована ломаной прямой: U н = −1 В, S = 10 мА/В.Рассчитайте и постройте на одном графике детекторные характеристики для следующих напряжений смещения: а) U 0 = −2 В;б) U 0 = −1 В; в) U 0 = 0 В.27.
Схема детектора на полевом транзисторе показана нарис. 10.20. Проходная ВАХ полевого транзистора может быть аппроксимирована степенным полиномом (мА)ic = 2.2 + 1.55(u − U 0 ) + 0.35(u −U 0 ) 2 .К затвору транзистора приложено напряжение (В)u (t ) = U 0 + 0.1(1 + 0.6cos103 t ) cos107 t .Определите параметры нагрузки R и C , при которых амплитуда полезного сигнала равна 0.1 В.
Рассчитайте коэффициент нелинейных искажений детектора. Реакцией цепи стока можно пренебречь.20310.3. ЗАДАЧИ28. Проходная характеристика полевого транзистора, работающего в схеме стокового детектора (рис. 10.20), аппроксимированаполиномом (мА)i = a0 + a1 (u − U 0 ) + a2 (u − U 0 ) 2 .На вход детектора подан сигнал (В)u (t ) = U 0 + U m (1 + M1 cos Ω1t + M 2 cos Ω 2t )cos ω0t .Найдите переменную низкочастотную составляющую uнч (t )напряжения на выходе детектора.29.
На вход импульсного детектора, собранного на полевомтранзисторе (рис. 10.20), поступает ВЧ импульс с амплитудойU m = 1 В. Напряжение смещения на затворе транзистора U 0 = −5 В.Проходная характеристика транзистора на рабочем участке аппроксимируется полиномом (мА)i = 2.2 + 1.55(u + 5) + 0.35(u + 5)2 .Найдите величину импульса тока и напряжения в нагрузке детектора при R = 10 кОм. Условие (10.39) соблюдается.30. Стоковый детектор собран на полевом транзисторе, ВАХ которого аппроксимирована ломаной прямой: U н = −3 В, S = 5 мА/В.На вход детектора поступает АМ сигнал (В)u (t ) = U 0 + 2(1 + 0.8cos Ωt )cos ω0t .Сопротивление нагрузки R = 1 кОм.
Условие (10.39) соблюдается.Определите: а) напряжение смещения U 0 , обеспечивающее минимальные нелинейные искажения; б) амплитуду напряжения U Ωна выходе детектора.31. В схеме диодного детектора (см. рис. 10.10) сопротивлениенагрузки R = 27 кОм, крутизна ВАХ диода S = 5 мА/В и U 0 = 0 .Условие 2π / Ω >> RC >> 2π / ω соблюдается.Определите коэффициент передачи детектора.32. В схеме диодного детектора (см. рис.
10.10) применен полупроводниковый диод с крутизной S = 10 мА/В и U 0 = 0 . Сопротивление нагрузки R = 20 кОм. На вход детектора подано напряжение АМ сигнала (В)u (t ) = 5(1 + 0.6cos Ωt ) cos ω0t .204ГЛАВА 10. НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВНайдите коэффициент передачи детектора, амплитуду сигналанизкой частоты U Ω на нагрузке детектора и запишите полностьюсигнал на выходе детектора U вых (t ) .33. До какого напряжения зарядится конденсатор C в схеме,показанной на рис. 10.21, если характеристика диода аппроксимирована ломаной прямой ( U н = 0.5 В, S = 4 мА/В), а напряжениеисточника (В)u (t ) = 4cos ω0t .VDVDu(t)i(t)CUCРис. 10.21LKRiCKrRCuвых(t)Рис. 10.2234. Схема детектора приведена на рис. 10.10.
Прямое сопротивление диода Ri = 500 Ом, сопротивление нагрузки R = 27 кОм. Навход детектора поступает модулированный сигнал (В)u (t ) = U m (1 + 0.5cos Ωt )cos ωt .Определите амплитуду входного сигнала U m , необходимую дляполучения на выходе детектора напряжения звуковой частоты самплитудой U Ω = 2 В.35. На вход диодного детектора (см. рис. 10.10) поступает АМ колебание с гармонической модуляцией. Несущая частота f 0 = 0.6 МГц,U m = 1 В. Частота модуляции F = 4 кГц, коэффициент модуляцииM = 0.7 .
Параметры детектора: R = 10 кОм и Ri = 100 Ом.Выберите емкость нагрузки C , определите и запишите напряжение на выходе детектора.36. Определите входное сопротивление последовательного диодного детектора (см. рис. 10.10), если сопротивление нагрузкиR = 50 кОм, крутизна ВАХ диода S = 2 мА/В (при u > 0 ).37. Определите полосу пропускания и добротность контурав схеме рис. 10.22. Параметры схемы: Lк = 1 мГн; Cк = 40 пФ;r = 10 Ом; R = 100 кОм; C = 1 нФ; Ri = 400 Ом.20510.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
