Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Радиотехнические цепи и сигналы. Ч. 2 Нелинейная радиотехника

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
986.56 Кб
Скачать

В.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

 

 

 

 

 

 

 

 

0

Uo

Uo’

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

 

= 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].

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]