0.Балл Не разобрались!
Определите амплитуду «самосогласованного» напряжения на сеточном зазоре резонатора с высокой собственной добротностью, если амплитуда первой гармоники конвекционного тока на входе в резонатор равна 9 [мА], угол пролета 90О, ускоряющее напряжение 4 кВ, ток луча 100 mА.
Дано:
Решение:
Общая формула для КПД резонатора:
Нахождение коэффициента взаимодействия:
Формула КПД резонатора для нашего случая:
Выражение для нахождения самосогласованного напряжения на сеточном зазоре резонатора:
Ответ:
0. Балла
Определите коэффициент шума усилительного прибора в дБ, если его эффективная шумовая температура (100 + 9*2.5) К. Рассчитайте эффективную шумовую температуру двух таких приборов, включенных каскадно, если коэффициент усиления каждого прибора (10 + 4*0.5) дБ. Проанализируйте результат.
Дано:
Решение:
Определение коэффициента шума усилительного прибора по эффективной шумовой температуре:
Определение эффективной шумовой температуры по коэффициенту усиления двух усилителей, включённых каскадно:
Вывод:
Заметно, что при увеличении порядка системы усилителей, подключённых каскадно, повышается требуемая «эффективная» шумовая температура.
1 балл
В чем разница введения понятий «эффективная» шумовая температура и «эффективное» шумовое сопротивление? Объясните введение понятий «белый» и «цветной» шумы. Определите среднюю шумовую флюктуацию тока при Т=(300+9)К.
«Эффективная» шумовая температура является температурой согласованной нагрузки, подключённой ко входу идеального усилителя, при которой шумовая мощность на выходе усилителя получается равной собственной шумовой мощности усилителя.
Для «белого шума» характерно равномерное распределение спектральной плотности на всех частотах, а также бесконечная дисперсия. Такой шум является стационарным случайным процессом. «Цветные» же шумы имеют различные характерные статистические свойства.
Для определения средней шумовой флюктуации тока при заданной температуре воспользуюсь формулой Найквиста, подставленную в формулу Ван-дер-Зила:
A – поперечное сечение рассматриваемого элемента.
G – проводимость всего образца.
-
полоса частот.
Но так как не имеется значение проводимости исследуемого образца, а также диапазона частот, то вычислить флюктуацию не представляется возможным.
0.5 Балл Где остальное?
Проанализируйте решение задачи №6, используя формулу:
Эта формула описывает среднюю мощность взаимодействия, что является усреднённой за период колебания работой, совершаемой переменным электрическим полем во всём пространстве взаимодействия электронного потока с этим полем.
Параметры области взаимодействия определяются параметрами плотности тока частиц, в то же время параметры плотности тока уже определяются параметрами среды, то есть состояние отдельной частицы системы определяется усреднённым полем, создаваемым всеми остальными частицами и зависящим от состояния каждой частицы. Тем самым состояние каждой из подсистем (частицы) согласуется с состояниями всех остальных частей. Такой эффект наблюдается в задаче №6 и называется он «самосогласованием».
Ввиду большого количества взаимозависимостей в представленной формуле, проанализировать задачу с помощью неё можно только принимая целый ряд допущений, создав при этом идеальную модель.