 
        
        Радиотехнические цепи и сигналы. Ч. 2 Нелинейная радиотехника
.pdfВ.Л.Каминский,Л.И.Тельпуховская
РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕЦЕП ИСИГН АЛЫ
Часть2
Нелинейнаярадиотехника
Учебноеметодическоепособие
ТОМСК − 2012
| Министерствообр | азованиянаукиРоссийскойФедерации | 
 | |
| Федеральноегосуда | рственноебюджетноеобразовательноеучрвыждение | с- | |
| 
 | шегопр фессиональногообразования | 
 | |
| ТОМСКИЙГОСУДАРУНИВЕРСИТЕТТВЕННЫЙ | СТЕМ | ||
| УПРАВЛЕНИЯРАДИОЭЛЕКТРОНИКИТУСУР( ) | 
 | ||
| Кафедрателекиосновммуникацрадиотехники(ТОР) й | 
 | ||
В.Л.Каминский,Л.И.Тельпу ховская
РАДИОТЕХЦЕПИСИГНАЛЫИЧЕСКИЕ
Часть2
Нелинейнаярадиотехника
Учебноеметодическоепособие
2012
| КаминскийВ.Л.Тельпуховская, Л.И. | 
 | 
 | |
| Радиотехцеписигналы:Учебноеическиеметодическоепособие. | 
 | ||
| В2 -хчастях. | – Томск: ежвузовскийцентрдистанционн | о- | |
| гообраз ования, 2012 | . – Ч.2:Нелинейнаярадиотехника. | − 26с. | |
| Разработчикэлектве: сиионной | П.С.Киселёв | 
КаминскийВ.Л.Тельпуховская, Л.И., 2012
Факультет дистанционногооб учения, 2012
| 
 | 3 | 
 | 
| 
 | СОДЕРЖАНИЕ | 
 | 
| 1Программа ........................................................................................ | 
 | 4 | 
| 2Контрольнаяработа№1Аппр. в льтамперныхксимация | а - | |
| рактеристикНЭ .................................................................................. | 
 | 6 | 
| 3Контрольнаяработа№2Спектраль. анализнелинейнойц ый | 
 | е- | 
| пи,расчетколебательныххарактеристиксреднейкрутизны | 
 | ...... 10 | 
| 4Контрольнаяработа№3. LC | -автогенератор............................... | 20 | 
| 5Литература ..................................................................................... | 
 | 26 | 
4
1ПРОГРАММА
| Нелинейнаярадиотехника | 
 | 
 | 
 | ||
| ●Нелинцепим тодыйахнализаые[1,стр. 5 | 
 | 
 | 
 | -10]. | |
| Принципотличиямеждуальннейным | 
 | 
 | иинелинейн ы- | ||
| цепями. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Нелинейныерезистивэлеме. ныеты | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Аппрвольтамперныхксимхар.Примктеристикция | 
 | 
 | енение | ||
| полиноминальнойаппроксимдляспектральногоан цизаи | 
 | 
 | о- | ||
| лебанвнелцепяхинейных[1,стр. 10 | 
 | 
 | -20]. | 
 | |
| Кусочно-линейнаяаппроксимацияеепримене | 
 | 
 | ниедля | ||
| спектраанализако внелинейныхьногоебанийцепях[1,стр. 20 | 
 | 
 | 
 | - | |
| 26]. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| ●Преобразованиясигналовспектровнелинейныхц | 
 | 
 | е- | ||
| пях[1,стр. 26 | -32]. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Нелинейус областилепримененияг е.Резонан | 
 | 
 | с- | ||
| ныеусиумножителилителича | 
 | стоты[1,стр. 32 | -40, 69-73]. | ||
| Амплитуднаямодуляция.Способыосуществленияампл | 
 | 
 | и- | ||
| тудноймодуляции.Ихдостоиннедостр[1,.136ваатки | 
 | 
 | 
 | - | |
| 148]. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Преобразованиечастоты[1,стр. 128 | 
 | 
 | -134]. | 
 | |
| ДетектированиеАМ | -колебанийвнелинейныхцепях. стр[1,. | 
 | |||
| 150-157]. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Линейный,квадратичный | исинхронныйдетек.Детеоры | к- | |||
| тированиеФМЧМ | 
 | - колебаний[1,стр. 180 | -160]. | ||
| ●Генерированиесинусоидальныхколебанийстр[1,.103 | 
 | 
 | - | ||
| 105]. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Определениеавтоколесистемы. бобщеательсх ннаяой | 
 | 
 | е- | ||
| маавтогенератора,требованиякэлемсхавтогенератнтам | 
 | 
 | оров | ||
| [1,стр. 106 | -109]. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Механвозникновенияустановлезмколебаавт нияй | 
 | 
 | о- | ||
| генератоДиффере. у автогенераторациаение,усльное | 
 | 
 | о- | ||
| виесамовозбу.Стационарныйреавтогенераторажденияим,б | 
 | 
 | а- | ||
| лансфазибалансамплитуд[1,стр. 110 | 
 | 
 | -112]. | 
 | |
| Мягкийжесткийре | жимысамовозбуждений.Ст | абильность | |||
| ампличастотавтокоуды.Нелуринейноеебав ийение | 
 | 
 | в- | ||
| тогенератора.Схемыавтогенераторов.Действиевнешнегосигн | 
 | 
 | а- | ||
| 
 | 
 | 5 | 
 | 
| ланавтогенератор,захвчастотытывание. RC | -генераторысин | у- | |
| соидальныхколебаний[1,стр. 113 | -115]. | 
 | |
| Контрольныезаданиявыполнясцельусвоенияются | 
 | 
 | |
| принциповос овныхелинейныхрадиотепроцессов, нических | 
 | 
 | |
| методовиханализа,расчетахарактеристикпреобразования | 
 | а- | |
| рамнелтров | инейныхустройств. | 
 | 
 | 
Исходаннымизаданляявляютсядинамическаяй вольтамперхарактеристикаВАХ)(нелинейногоаяэлемента (НЭ),параметрынагрузки.
6
2КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА №1. АППРВОЛЬТАКСИМАЦИЯ МПЕРНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИКНЭ
| 1. ПостроидинамическуюВАХНЭтабл(ь. 1.1). | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 2. ДляпостроеннойдинамичеВАХвыполнитькусокой | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | чно- | |||||||
| линейнуюаппрокс | имацию. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | Uʹ ,напряж е- | |||||||
| 3. Определизначениянапряженотсечкь ия | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| насыщения | Uн,то канасыщения | ΙН икрутизнылS | инейного | |||||||||||
| участкаВАХ. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 4. Аппроксимфункцзаписатьвобщемцирующую | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ф- | |||||||
| ровомвиде. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 5. Аппроксидинамическуюхарактеристикуирполвать | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | и- | |||||||
| номомn | -ойстепени( | n≥ 3). | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 6. Вычислитькоэффициентыполинома. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 7. Построитьаппроксимирующийполином, | 
 | 
 | 
 | 
 | совместивд | и- | ||||||||
| намическойВАХНЭ. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Таблица1.1 | − ДинамическаяВАХ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| U, В | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | I,мА | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 0,15 | 
 | 1,5 | 1,0 | 
 | 0 | 
 | 0 | 1,5 | 
 | 0,8 | 0,8 | 0 | 0,8 | 1,0 | 
| 0,25 | 
 | 3,0 | 2,0 | 
 | 0,5 | 
 | 0,5 | 2,5 | 
 | 2,5 | 1,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 
| 0,35 | 
 | 5,0 | 4,0 | 
 | 2,0 | 
 | 1,5 | 4,0 | 
 | 4,0 | 3,5 | 2,0 | 3,0 | 5,0 | 
| 0,5 | 
 | 8,0 | 5,2 | 
 | 4,8 | 
 | 4,5 | 6,5 | 
 | 6,5 | 6,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 
| 0,65 | 
 | 11,5 | 10,5 | 
 | 7,0 | 
 | 8,5 | 9,5 | 
 | 10,0 | 9,5 | 7,0 | 9,3 | 10,8 | 
| 0,75 | 
 | 13,5 | 13,0 | 
 | 11,0 | 
 | 11,0 | 11,5 | 
 | 12,0 | 11,5 | 11,0 | 11,5 | 13,0 | 
| 0,85 | 
 | 16,5 | 15,5 | 
 | 14,0 | 
 | 14,0 | 14,0 | 
 | 15,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 16,0 | 
| 1,0 | 
 | 20,0 | 19,5 | 
 | 18,0 | 
 | 19,0 | 17,0 | 
 | 18,0 | 18,0 | 18,0 | 18,0 | 20,5 | 
| 1,15 | 
 | 24,0 | 23,3 | 
 | 22,5 | 
 | 24,0 | 20,0 | 
 | 22,0 | 22,0 | 22,5 | 22,0 | 24,0 | 
| 1,25 | 
 | 26,5 | 25,5 | 
 | 25,5 | 
 | 26,0 | 23,0 | 
 | 24,0 | 24,0 | 25,0 | 25,0 | 27,0 | 
| 1,4 | 
 | 30,0 | 28,5 | 
 | 29,0 | 
 | 28,0 | 26,0 | 
 | 28,0 | 28,0 | 28,5 | 28,0 | 29,5 | 
| 1,5 | 
 | 31,0 | 29,5 | 
 | 31,0 | 
 | 28,5 | 28,0 | 
 | 29,5 | 29,5 | 29,5 | 29,5 | 30,0 | 
| Вариант | 
 | 1 | 2 | 
 | 3 | 
 | 4 | 5 | 
 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 
| Методическиеуказания | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| ВольтампернзадаетсяхарактерНЭввидестика,блиц | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| граиформуликов.Длявыполнрасчустре,соденияйств | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | р- | ||||||
 
| 
 | 7 | 
 | 
| жащихНЭ,требуетсяпредстВАХввидеаналитическоговление | 
 | 
 | 
| выражения.Процедуранахож | деаналитическогоиявыражения | |
| дляграфическизадакривоносн йт | 
 | азваппроксимацииние. | 
| ВАХоднтогои жеНЭможетбытьаппроксимирована | 
 | е- | 
| сколькимиметодамивзависотвеличинымостиформво | 
 | з- | 
| действующегоигналатребу | емойточности. | 
 | 
| Вкачестве аппроксимфункцвыб:ирайующихтся | у- | |
| сочно-линейные,степеполин, ныеектрансцомыторыенден | т- | |
| ныефункции. | 
 | 
 | 
| i | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | Iн | 
| 0 | Uo | Uo’ | Uн | u | 
| 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | u(t) | 
| 
 | ωt | 
 | 
 | 
 | 
| Рисунок1.1 | – Кусочно-линейнаяаппроксимация | 
 | ||
| Врежимебольшого« »сигналанекоторымилосуществе | н- | |
| нымидеталямиВА | Хможнопренебречьизаменитьплавную | 
 | 
| кривуюнесколькимипрямолинейнымиотрезками.Пример | и- | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 8 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| веденнарис. Т1.а1каяппроксимация. применяасчетсяе | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| резонансногоусилителямощн,авт стигенератора.д. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | РеальВАХзамененанаборомяизтрехпрямых | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ,уравнения | ||||||||
| которых: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | i =при0 u< U | 
 | 0' | 
 | ; | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | i =приSuU | 
 | 0' ≤ u ≤ Uн ; | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | i = Iн | при≥Uu | 
 | н , | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| где U0' – напряженотсечк, ие | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | Uн , Iн – напряжениетокнасыщ, | ния | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | S = Iн / ( Uн – U0' ) – крутизналинейногоучасткаВАХ | 
 | 
 | 
 | 
 | . | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | АППРОКСИМАЦИЯСТЕПЕННЫМПОЛИНОМОМ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | Полиномстепени( n) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | i = a0 + a1u + a2u2 +a3u3 +.......+ anun | 
 | 
 | (1. 1) | ||||||||||||||
| имеет(nкоэффициент+1).Коэффопределяютуслциентыз | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | о- | ||||||
| виясовпаденияаппроксими | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | рующегополиномааппроксим | 
 | 
 | 
 | 
 | и- | |||||||||
| руемойВАХвзаранеевыбран(nточка+1)интервалаых | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | п- | ||||||
| проксимации.Условиесовпадензначобефункцийнийвхя | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| (nдает+систему1)(nлинейныхравн+ 1) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ений,необходимых | ||||||||
| дляоднопределениязначнисхого | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | дныхкоэффициентовпол | 
 | 
 | и- | |||||||||
| нома. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | Пример. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| Таблица1.2 | − ВАХполевоготранзистора | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| U, B | 0 | 
 | - 0,5 | 
 | -1 | -1,5 | 
 | 
 | -2 | 
 | -2,5 | 
 | -3 | -3,5 | 
 | -4 | -4,5 | -5 | 
 | -6 | 
| i, мA | 7,5 | 
 | 6,5 | 
 | 5,5 | 4,5 | 
 | 
 | 3,6 | 
 | 2,7 | 
 | 2 | 1,4 | 
 | 0,75 | 0,4 | 0,25 | 
 | 0,1 | 
| 
 | Выбереминтервалаппроксимации≤≤u0 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | - 5,0В. | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | ДелаемпривязкуполиномаВАХтрехточках: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | 1) U1 = 0 B, | 
 | i1 = 7,5 мA ; | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 2) U2 = - 2,5 B, | 
 | i2 = 2,7 мА ; | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 3) U3 = - 5 B , | 
 | 
 | i3 = 0,25 мА, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | решаясистемуизтрехуравнений, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
 
| 
 | 
 | 
 | 9 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | I, mA | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 8 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 7 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 6 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 5 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 4 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 3 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 1 | 
 | 
 | 
| -6 | -5 | -4 | -3 | 
 | -2 | -1 | 0 | 
 | U, B | 
| 
 | Рисунок1.2 | – ВАХп | 
 | олевоготранзистора | 
 | 
 | 
 | ||
| i = 7,5 = a0, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| i = 2,7 = a0 – 2,5 a1 + 6,25 a2, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| i = 0,25 =a0 – 5 a1 +25 a2, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| нахкодимэффициентыаппроксимации: | мА ;а | 
 | = 0,188 мА . | 
 | 
 | 
 | |||
| а0 =мА7,5;а | 
 | 1 = 2,39 | 2 | 
 | 
 | 
 | |||
| Запишемолином | 
 | В | 
 | 
 | В2 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| i = 7,5 + 2,39u + 0,188u2, мА. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| Необходпомнить,чторабочийучастокмоВАХ,определ | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | я- | ||
| емыйвеличинойвоздейству | 
 | ющегосигнала,долженнаходиться | 
 | 
 | 
 | ||||
| внутриинтервалааппроксимации. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| АппрВАХотносительноксимациярабточей | 
 | 
 | исова,А.В.ШараповаиА.. | киU | 0 | при- | |||
| веденаучебнпосН.П.Денобиим | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| Шибаева[1,стр.15 | 
 | -18]. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
