Сигналы и процессы в радиотехнике СиПРТ (стр. 1 из 6)

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Сигналы и процессы в радиотехнике»

Выполнил студент: Гармаш М. А.

Группа: Р-33 д

Номер зачётной книжки: 212467

Допущен к защите

Защищен с оценкой

Руководитель работы

__________________

Агафонцева О. И.

__________________ « »__________ 2003 г. « »________ 2003 г.

Севастополь

2003

Содержание

1 ЗАДАНИЕ

2 ЗАДАНИЕ

3 ЗАДАНИЕ

4 ЗАДАНИЕ

5 ЗАДАНИЕ

6 ЗАДАНИЕ

7 ЗАДАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

Задание 1

Условие:

На безынерционный нелинейный элемент, ВАХ которого аппроксимирована кусочно - ломаной линией с крутизной линейного участка

и напряжением отсечки подано напряжение .

Требуется:

1. Составить уравнение ВАХ нелинейного элемента.

2. Рассчитать и построить спектр выходного тока вплоть до десятой гармоники. Построить временные диаграммы входного напряжения, тока, протекающего через элемент и его первых четырёх гармоник.

3. Определить углы отсечки и напряжения смещения

, при которых в спектре тока отсутствует: а) вторая гармоника; б) третья гармоника.

4. Найти угол отсечки и напряжение смещения

, соответствующие максимуму амплитуды третьей гармоники для случая, когда .

5. Построить колебательную характеристику и описать её особенности. Найти напряжение смещения

, соответствующее ее линейности.

Исходные данные приведены ниже:

S=45ма/А; U₁=-3 В; U₀=-2 В; U_m =2 В.

Решение:

1. Воспользовавшись [1] составим уравнение ВАХ нелинейного элемента , которое определяется по формуле

(1.1)

Импульсы выходного тока можно рассчитать по формуле:

(1.2)

График изображен на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 -

а) График ВАХ уравнения нелинейного элемента.

б) График выходного тока .

в) График входного напряжения.

2. Рассчитаем спектр выходного тока. Известно, что спектр тока рассчитывается по формуле:

, (1.3)

где

- амплитуда -ой гармоники тока;

- амплитуда импульсов тока; n- номер гармоники (n=0,1,…,10);

- коэффициенты Берга,

Q-угол отсечки, определяемый по формуле:

. (1.3)

Подставив численные значения находим Q=2.094. Строим спектрограмму выходного тока используя [3]. Спектр показан на рисунке 1.2

(1.4) (1.6)

(1.5)

Рисунок 1.2 – Спектрограмма выходного тока

Теперь построим графики первых четырёх гармоник при помощи [3]:

Рисунок 1.3 - графики первых четырёх гармоник

3. Определим угол отсечки и смещение, при котором в спектре тока отсутствует n-я гармоника, что в соответствии с (1.3), можно определить путём решения уравнения :

. (1.7)

Результат показан ниже :

для 2 гармоники Q1 = 0, Q2 = 180;

для 3 гармоники Q = 0, Q2 = 90, Q = 180;

Проведём суммирование гармоник:

Рисунок 1.4 - сумма первых десяти гармоник

4. Угол отсечки, соответствующий максимуму n-ой гармоники в спектре тока (при

) определяется по формуле:

(1.8)

Угол отсечки равен 60. Определим соответствующее напряжение смещения U₀ из формулы(1.3).В итоге получим :

Подставляя численные значения получим U₀= - 2В.

5. Колебательная характеристика нелинейного элемента определяется зависимостью амплитуды первой гармоники тока

, протекающего через нелинейный элемент, от амплитуды входного напряжения:

.

Поскольку

>U₁, то вид характеристики определяется по формуле:

. (1.9)

где

- средняя крутизна, определяемая cоотношением:

:

. (1.10)

Построим колебательную характеристику используя формулу (1.6) с учетом этой

Колебательная характеристика изображена на рисунке 1.5:

Рисунок 1.5 – Колебательная характеристика

Задание 2

Условие:

На вход резонансного умножителя частоты, выполненного на полевом транзисторе (рисунок 2) подано напряжение

, где - частота сигнала. Нагрузкой умножителя является колебательный контур с резонансной частотой , ёмкостью и добротностью . Коэффициент включения катушки -. Сток - затворная характеристика транзистора задана в виде таблицы 3 и может быть аппроксимирована в окрестности полиномом:

.

Таблица 1 - Характеристика транзистора к заданию 2

, В	-12	-11	-10	-9	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0
, мА	1,6	1,8	2,1	2,5	3	3,8	4,8	6	7,5	9	12	15	20