А.Н. Яковлев - Радиотехнические цепи и сигналы. Задачи и задания (1266314), страница 36
Текст из файла (страница 36)
е.через L1 . Выходной сигнал снимается со всей катушки L . Параметрыконтура: r = 10 Ом, L = 1 мкГн, C (t ) = 1000 + 10cos(2π ⋅ 106 t ) пФ.Определите L1 и p = L1 / L , обеспечивающие согласование контура с источником сигнала, внутреннее сопротивление которогоравно 50 Ом. Вычислите также коэффициенты передачи К , усиления напряжения K y и мощности K p .13.3.3. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯ18.
Схема параметрического генератора с использованием варикапов изображена на рис. 13.7, а; при этом в каждом «плече»схемы включены параллельно два варикапа, вольт-фарадная характеристика которых приведена на рис. 13.10. Рассчитайте резонансную частоту контура и минимальное значение амплитуды модуляции емкости ΔCmin и напряжения накачки U н.min , необходимоедля возбуждения контура, если U 0 = −4 В, L = 160 мкГн, Q = 40 .19. Схема параметрического генератора дана на рис. 13.7, б.
Параметры схемы:C = 500 пФ, r = 25 Ом и L(t ) = 500 + ΔL cos(4 ⋅ 106 t ) мкГн.Определите наименьшее значение амплитуды модуляции индуктивности ( ΔLmin ), при котором генератор самовозбудится.20. На рис. 13.12 показаны амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) параметрического генератора.Какие из механизмов ограничения амплитуды генерируемых колебаний, иллюстрированных на рис. 13.13, соответствуют заданнойАЧХ: а) рис. 13.12, а; б) рис.
13.12, б; в) рис. 13.12, в?21. Пороговые характеристики генератора на варикапе (КВ105)показаны на рис. 13.14. Характеристика C (u ) аппроксимированавыражением:C (u ) = C (0) ϕk /(ϕk + u ) ,где C (0) = 1470 пФ, ϕk = −0.6 В.260ГЛАВА 13. ПРИНЦИП УСИЛЕНИЯ И ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙОпределите, какой из пороговых характеристик соответствуетсмещение U 0 : а) – 5 В; б) – 9 В.m∼UнUcтаа0.91.0m11.1 fн/2f00.91.1fн/2f00.91.1fн/2f00.91.1fн/2f0mUcтбб m10.91.01.1 fн/2f0Ucтmв m1в0.91.01.1 fн/2f0Рис. 13.12Рис. 13.13Uн,B2.01.5AB1.00.50230 250 270290310f,кГцРис. 13.1422.
Определите минимальное значение глубины модуляции емкости ( ΔCmin ) и добротности контура ( Qmin ) для пороговых характеристик генератора, показанных линиями А и В на рис. 13.14, еслиизвестно: а) U 0 = −5 В, U н = 0.43 В; б) U 0 = −9 В, U н = 0.71 В.Зависимость C ( u ) вблизи рабочей точки аппроксимируется:а) C (u ) = 470 + 50(u + 5) пФ; б) C (u ) = 385 + 17.5(u + 9) пФ.26113.3. ЗАДАЧИ23. По экспериментальным «топографическим» характеристикам (рис.
13.15, а) и амплитудным характеристикам (рис. 13.15, б)генератора на стабилитронах Д809 определите, какая частота накачки соответствует графикам U ст = f (U н ) : а) 1; б) 2; в) 3.24. Используя экспериментальные «топографические» характеристики параметрического генератора, приведенные на рис. 13.15,постройте АЧХ для соответствующей амплитуды накачки U н :а) 1.5 В; б) 2.5 В.4Uн,BUн, BUст=040.20.40.5330.60.7220.8320.851101fн4004502f0500кГц00.2Ucт0.6 1.0BРис. 13.1525. Условие задачи 23.
Постройте амплитудные характеристикигенератора для заданной частоты накачки fн : а) 450 кГц; б) 480 кГц;в) 490 кГц.26. Изобразите характер зависимости стационарной амплитуды( U ст ) генерируемых параметрическим контуром колебаний отсмещения ( U 0 ) на варикапе при фиксированной амплитуде ( U н ) ичастоте ( ωн ) колебания накачки; воспользуйтесь для этого топографическими характеристиками (рис. 13.15, а).13.3.4. БАЛАНС МОЩНОСТЕЙВ МНОГОКОНТУРНЫХ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ27. Схема параметрической системы приведена на рис. 13.8.Определите соотношения между мощностями сигнала ( P0 ), накачки ( Pн ) и комбинационного колебания ( Pк ) для режима параметри-262ГЛАВА 13. ПРИНЦИП УСИЛЕНИЯ И ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙческого усиления с преобразованием частоты «вверх», когдаm = n = 1 , f c = 2 МГц, f н = 3 МГц, Pc = 1 Вт. Изобразите спектрограмму мощностей. Выведите выражение и рассчитайте коэффициент усиления мощности ( K p ).28.
Схема та же. Проанализируйте частотно-энергетические соотношения и изобразите спектральную диаграмму мощностей длярежима усиления с преобразованием частоты «вниз», когда m = −1 ,n = 1 , f c = 1 МГц, f н = 5 МГц, Pc = 5 Вт.29. Решите задачу 28 для случая преобразования «вниз»без усиления, когда f к < f н < f c и, в частности, для f c = 5 МГц,f н = 4 МГц, Pc = 5 Вт.30. Проанализируйте частотно-энергетические соотношения дляслучая преобразования «вниз» с усилением в одноконтурной системе при ωк = ωc ( m = −1 n = 1 ); для выделения комбинационногоколебания используется тот же контур, что и для сигнала (т.
е. всхеме рис. 13.8 отсутствует ветвь с контуром на частоте ωк ).13.4.КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ13.4.1. ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ УСИЛЕНИЕВ табл. 13.1 и 13.2 заданы схемы параметрического усилителяи данные для расчета. Зависимость емкости от обратного напряжения на p-n-переходе диода приведена на рис. 13.10 (для стабилитрона КВ105). Зависимость индуктивности от управляющего тока(без учета гистерезиса) дана кривой 2 на рис.
13.16. Частота входного сигнала ω0 совпадает с резонансной частотой ωp контура, арежим накачки синхронный, т. е. ωн = 2ωp .Требуется:а) рассчитать резонансную частоту контура и критическое значение амплитуды модуляции параметра ( ΔCкр или ΔLкр ), а такжеамплитуды накачки ( U н или I н ), при котором происходит возбуждение усилителя;б) определить эквивалентную добротность, а также полосу пропускания усилителя при наличии накачки (для заданного соотношения rвн / r ) и при ее отсутствии;26313.4. КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕв) вычислить коэффициенты передачи ( K ), усиления напряжения ( Ku ) и мощности ( K p );г) определить и графически изобразить зависимость коэффициента усиления от смещения ( U 0 или I 0 ) при постоянной амплитуде накачки ( U н или I н ), полагая при этом, что режим накачки остается синхронным и синфазным;д) рассчитать и построить временную диаграмму коэффициентаусиления напряжения для асинхронного режима накачки (для заданного F ).МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯНелинейную зависимость C ( u ) или L ( i ) вблизи рабочей точкиU 0 или I 0 можно аппроксимировать линейной зависимостью.С, пФL, мГн15000.312000.2290016000.1U, B –10 –9 –8012–7–6 –5 –43456–3–2–1078910300I, мАРис.
13.16Студенты, выполняющие варианты 4–6, могут принять равнойнулю проводимость источника сигнала ( Gг = 1/ Ri = 0 ), а проводимость эквивалентной нагрузки Gн.э – равной проводимости контура Gp .При выполнении вариантов 6–9 следует определить также значения L1 и p = L1 / L , обеспечивающие согласование контура с источником сигнала, внутреннее сопротивление Ri которого задано.264ГЛАВА 13. ПРИНЦИП УСИЛЕНИЯ И ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ13.4.2. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯСхема параметрического генератора показана на рис. 13.17.В качестве переменной емкости использованы диоды с обратносмещенным p-n-переходом: либо стабилитроны Д809 (рис. 13.10),либо варикапы КВ105 (рис.
13.16, кривая 1). В каждом «плече»схемы включены параллельно два диода. Общая емкость C , образованная встречно-последовательным соединением двух пар диодов, равна емкости одного диода. Общая индуктивность L контураобразована последовательным соединением двух обмоток импульсного трансформатора, т. е.
L1 = L2 = L / 2 . При симметриисхемы напряжение с частотой f н отсутствует на выходе (обмоткеIII), поскольку токи этой частоты протекают через обмотки I и IIтрансформатора навстречу друг другу.Данные для расчета приведены в табл. 13.3.∼UнU0C(t)L1IIL2IT1IIIвыхVD1÷VD4Рис. 13.17Требуется:а) рассчитать резонансную частоту контура и минимальное(критическое) значение глубины ( mкр ) и амплитуды ( ΔCкр ) модуляции емкости, а также амплитуды ( U н.кр ) накачки, необходимоедля возбуждения контура в синхронном режиме накачки (для заданного смещения U 0 );б) определить, как изменится добротность контура и параметры,полученные в п.
“а”, если абсолютное значение смещения увеличится на 2 В (при U 0 < 6 В или уменьшится на 2 В, если U 0 > 6 );в) построить амплитудно-частотную и амплитудную характеристики генератора по заданным значениям U н и fн соответственно,используя при этом соответствующие экспериментальные «топо-26513.4. КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕграфические» характеристики (рис. 13.15, а – для Д809 илирис. 13.18 – для КВ105);г) рассчитать и построить зависимость резонансной частоты параметрического контура от напряжения смещения на диодах;д) изобразить характер зависимости стационарной амплитуды( U ст ) генерируемых колебаний от смещения ( U 0 ) на диодах прификсированных амплитуде ( U н ) и частоте ( fн ) колебаний накачки;воспользуйтесь для этого соответствующими «топографическими»характеристиками.UH, B3.042.53.02.032.51.51.02.021.5U0=-4 B100.51.0Ucm=00.5160180200220240260280f, кГцРис. 13.18НомервариантаНомеррисункаТаблица 13.101213.113.1C (t )++–ПараметрымодулируемыйC (u ) ,L (i )Законномер L ( t ) номер модуляциирисункарисунка13.10––Гармонич.13.16––Скачкообр.–+13.16 Гармонич.постоянныеL, C ,мГн нФ1.00.9–––0.5QR,Ом100 –55 –60 –266НомервариантаНомеррисункаГЛАВА 13.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
