РГР Общая теория связи для студентов заочной формы обучения СибГУТИ для направления 11.03.02

Расчётно-графическая работа по курсу «Общая теория связи» по методическим указаниям 2018 года.  Есть похожие предыдущих годов, смотрите по ссылке или метке «Теория электрической связи» в колонке справа.

Вариант 01

Есть только задачи 1, 3, 4

Вариант №	a0, мА/В	a1, мА/В	a2, мА/В	f1, кГц	f2, кГц	Um1, В	Um2, В
1.	8	6.4	1.3	5	1	1.5	0.8

 

Предпоследняя цифра номера студенческого билета	0
S, mA/B	100
Последняя цифра номера студенческого билета	1
u0, В	0,45
Um, В	0,50

 

Таблица 4

Предпоследняя цифра номера студенческого билета	0
S, mA/B	30
mАМ	0,8
kд	0,9

 

Таблица 5

Последняя цифра номера студенческого билета	1
Um , В	1,2
f0, кГц	350
F, кГц	5

 

Вариант 06 (наверное)

Есть только задачи 1, 2, 3

Таблица 1 – Исходные данные

a0, мА/В	a1, мА/В	a2, мА/В	f1, кГц	f2, кГц	Um1, В	Um2, В
6	12	6	3	0.8	0.6	0.4

Таблица 2 — Исходные данные

S, мА/В	U0, В	Um, В	E, В
22	0,2	1,1	-0,5

 

Таблица 3 — Исходные данные

а0, мА/В	а1, мА/В	а2, мА/В	E, В	Um	Um
4	6	3	5.8	2.5	1

 

 

 

2. РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЕГО ВЫПОЛНЕНИЮ

Задача 1

К полупроводниковому прибору с нелинейной вольт-амперной характеристикой прикладывается бигармоническое напряжение     .

Вольт-амперная характеристика прибора аппроксимируется степенным полиномом:

где i_c – протекающий через полупроводниковый прибор ток;

u – воздействующее на полупроводниковый прибор напряжение.

        

Рассчитать спектр тока и построить спектральную диаграмму для исходных данных таблицы 1.

 

Таблица 1. Исходные данные

 

Вариант №	a0, мА/В	a1, мА/В	a2, мА/В	f1, кГц	f2, кГц	Um1, В	Um2, В
1.	8	6.4	1.3	5	1	1.5	0.8

 

Задача 2

Ток в полупроводниковом диоде i связан с приложенным напряжением U кусочно-линейной зависимостью:

где S – крутизна,

U₀ – напряжение отсечки.

         Найдите постоянную составляющую тока I0, амплитуду первой, второй и третьей гармоник протекающего тока (I_m1, I_m2, I_m3) для входного воздействия в виде напряжения Uвх(t)=E+U_mcosw₀t.

         Постройте спектральную диаграмму протекающего тока и укажите, какие спектральные составляющие следует выделять параллельным колебательным контуром для получения умножения частоты в два и три раза.

 

Таблица 2. Исходные данные

 

Вариант №	S, мА/В	U0, В	Um, В	E, В
1.	30	0,2	0,5	0,5

 

Методические указания:

1. Изучить материал ([3], с. 63-68).
2. Метод угла отсечки применяется при кусочно-линейной аппроксимации вольт-амперных характеристик. Он широко используется при расчетах транзисторных усилителей, генераторов и умножителей частоты.

Половина части периода, в течение которой протекает ток (или та часть периода, в течение которой ток изменяется от максимального значения до нулевого), называется углом отсечки. Угол отсечки обозначаем θ.

Нахождение максимального тока осуществляется по формуле:

I_max = SU(1 – cosθ)

Периодическая последовательность импульсов тока [3, c. 64] является четной функцией. Ее разложение в ряд Фурье имеет вид:

I =I₀ + I₁cosωt + I₂cos2ωt + I₃cos3ωt + …

Амплитуды компонент тока определяются как:

I_n = SUα_n(θ),

коэффициент α_n называется соответственно коэффициентами постоянной составляющей, первой, второй и прочих гармоник, зависящими от угла отсечки [3, с. 65].

 

 

Задача 3

 

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) биполярного транзистора амплитудного модулятора аппроксимирована выражением

 

где   — ток коллектора транзистора;

      — напряжение на базе транзистора;

 — крутизна вольт-амперной характеристики;

— напряжение отсечки ВАХ.

 

Требуется:

1. Объяснить назначение модуляции несущей и описать различные виды модуляции.
2. Изобразить схему транзисторного амплитудного модулятора, пояснить принцип ее работы и назначение ее элементов.
3. Дать понятие статической модуляционной характеристики (СМХ). Рассчитать и построить (СМХ) при заданных S, u₀ и значении амплитуды входного высокочастотного напряжения U_m.
4. С помощью статической модуляционной характеристики определить оптимальное смещение E₀ и допустимую величину амплитуды U_W модулирующего напряжения U_W cosWt , соответствующие неискаженной модуляции.
5. Рассчитать коэффициент модуляции m_АМ для выбранного режима. Построить спектр и временную диаграмму АМ-сигнала.

Значения S, u₀ и U_m приведены в таблице 3.

 

Таблица 3

Предпоследняя цифра номера студенческого билета	0
S, mA/B	100
Последняя цифра номера студенческого билета	1
u0, В	0,45
Um, В	0,50

 

Методические указания

 

1. Изучите материал ([1] c. 36-39, 46-50; [3], с. 17-22, 79-84).
2. Статическую модуляционную характеристику следует рассчитать и построить для семи-десяти значений E на интервале u₀-U_m до u₀+U_m. Для выбранного значения E и заданных u₀ и U_m определить угол отсечки q, с помощью которого определяется значение амплитуды первой гармоники тока коллектора I₁ методом угла отсечки.

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4

 

Вольт-амперная характеристика диода амплитудного детектора аппроксимирована отрезками прямых

ì su      при  u ³ 0,

i =í

î 0        при  u < 0.

На входе детектора действует амплитудно-модулированное колебание

u_АМ(t)=U_m(1+m_АМcos2pFt)cos2pf₀t

         Требуется:

• Пояснить назначение детектирования модулированных колебаний. Изобразить схему диодного детектора и описать принцип ее работы.
• Рассчитать необходимое значение сопротивления нагрузки детектора R_н  для получения заданного значения коэффициента передачи детектора k_д.

3 Выбрать значение емкости нагрузки детектора C_н при заданных f₀ и F.

4 Рассчитать и построить спектры напряжений на входе и выходе детектора.

Значения S, m_AM и k_д даны в таблице 4, а значения U_m, F и f₀ -в таблице 5.

 

Таблица 4

Предпоследняя цифра номера студенческого билета	0
S, mA/B	30
mАМ	0,8
kд	0,9

 

Таблица 5

Последняя цифра номера студенческого билета	1
Um , В	1,2
f0, кГц	350
F, кГц	5

 

Методические указания.

1. Изучите материал ([1], c. 57-66;[3], с. 95-100).
2. Для расчета R_н следует воспользоваться выражениями (3.93) и (3.94) в [3]

k_д = cosq  и  tgq — q = p / SR_н ,

где q — угол отсечки в радианах.