4. Указания к обработке результатов наблюдений
4.1. Уметь объяснить суть физических величин, входящих в формулы.
4.2. Объяснить связь полученных временных диаграмм и содержания исследуемых электрических схем и моделей входящих в них компонентов.
4.3. Знать параметры исследуемых функциональных узлов и электронных компонентов, уметь объяснить их работу.
4.4. Уметь объяснить влияние элементов на режим по постоянному току БПТ и ПТ.
43
учитывается внутреннее сопротивление источника входного сигнала и сопротивление нагрузки. Уровень ограничения Е = 2 В задаётся батареей.
Схема ограничителя напряжений до 2 В приведена на рис. 2.3.1.
Рис.2.3.1.
2.4. Для этого пункта задания необходимо рассчитать фильтр нижних частот (ФНЧ) для преобразователя частоты (ПрЧ) с частотой среза fср = 1,2 МГц, исследовать ПрЧ на полупроводниковом диоде в ППП MCAP, провести спектральный анализ выходного сигнала.
Материал о типах ФНЧ имеется в [6, с. 9-11]. По изложенной в [6] методике рассчитать трёхэлементный (третьего порядка) фильтр с частотой среза 1,2 МГц и нагрузкой 1 кОм.
Также необходимо ознакомиться с работой ПрЧ линейного и нелинейного типов [7, с. 222-225]. В технике ПрЧ обычно применяются для переноса амплитудной и фазовой информации из области высоких частот, где сложно произвести обработку информации с высокой точностью, в область низких частот, где
20
высокоточная обработка производится отработанными методами с использованием типовой элементной базы. Работа ПрЧ иллюстрируется рис. 2.4.1. В нелинейных преобразователях входной сигнал uc и гетеродинный сигнал uг перемножаются между собой при их одновременном воздействии на нелинейный элемент (НЭ), например диод. Частоты входного и гетеродинного сигналов отличаются на величину fпч - частоту промежуточного сигнала. Необходимая для дальнейшего использования составляющая тока НЭ выделяется фильтром.
Рис. 2.4.1. Функционирование ПрЧ
Если вольтамперная характеристика НЭ в смесителе (iсм) имеет квадратичный вид: iсм = a[iсм2 (uсм)], то воздействие сигнала и гетеродина на смеситель приводит к выражению
i
21
КU = -ROC/R1 ; RВХ = R1 ; RВЫХ = [RВЫХ ОУ(1 + ROC/R1)]/KU ОУ .
Рис. 2.2.3.1. Инвертирующий усилитель
3. Указания к выполнению работы
3.1. Получаемые в ходе работы результаты объяснять преподавателю.
3.2. Для выполнения задания по п.п. 1.2, 1.3 использовать, если это необходимо, значения параметров при режиме по постоянному току: IК, IC = 5 мА, падение напряжения на RЭ, RИ - URЭ, URИ = 2 В, UКЭ, UСИ = 6,5 В, RН, RC = 1 кОм, а также Rг = 50 Ом, напряжение источника сигнала uвх = 0,05 В, частоту входного сигнала fвх = 1 кГц.
42
KU SRC , где S - крутизна стоко-затворной характеристики: S = dIC/dUЗИ при UCИ = const.
Входное и выходное сопротивление каскада ОИ определяются:
RВХ R2 ; RВЫХ RC .
Рис. 2.2.2.1. Усилительный каскад по схеме ОИ
2.2.3. Инвертирующий усилитель (рис. 2.2.3.1.) содержит параллельную отрицательную обратную связь по напряжению. При RВХ ОУ = , КU ОУ = и IВХ ОУ = 0, параметры такого усилителя определяются:
41
Если входной и гетеродинный сигналы гармонического вида Umcos(t+), то кроме прочих составляющих, за счёт произведения этих сигналов в токе НЭ будут составляющие с частотами fc + fг и fc - fг = fпч. Необходимая частотная составляющая может быть выделена фильтром.
Для проведения исследования ПрЧ необходимо выписать из справочника параметры полупроводникового диода, например ГД402.
3. Указания к выполнению работы
3.1. Получаемые в ходе работы результаты объяснять преподавателю. При описании параметров в модели диода пользуйтесь приведённой ниже таблицей, где указаны параметры, необходимые для введения в данной работе. Остальные параметры модели могут быть приняты по умолчанию.
Таблица 3.1.1.