ОТС_22

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

Факультет Сети и системы связи

Кафедра Общая теория связи

Лабораторная работа № 22

по дисциплине «Общая теория связи»:

  

«Прохождение периодических сигналов через нелинейную цепь»

Подготовил:

студент 2-го курса,

4 бригада

Москва

2024

Цель работы

Исследование формы и спектра тока на выходе резистивного нелинейного элемента при гармоническом входном напряжении.

Схема эксперимента

Домашнее задание:

Вариант № 4. Исходные данные:

ВАХ нелинейного элемента

ток i, мА	4,4	3,5	2,6	1,9	1,2	0,8	0,5	0,25	0	0	0
напр. смещ. E, В	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5

ВАХ диода

Найдем параметры аппроксимирующей прямой:

; ; ; ;

y=-1,06x+3,83 - аппроксимирующая прямая.

U₀= b/a = 3,83/1,06  3,61 В - напряжение отсечки

S = a  - 1,06 мА/В - крутизна аппроксимирующей прямой.

Аппроксимирующая ВАХ имеет вид:

Амплитуда входного сигнала:

U_m=U₀/2=1,805 В;

Расчет значений напряжений смещения и амплитуд гармоник.

Уравнение для угла отсечки имеет вид:

Из этого соотношения выразим напряжение смещения:

E = U₀ + U_m cosθ ; E = 3,61 + 1,805 cosθ ;

Амплитуды гармоник рассчитываем по формуле: I_k=|SU_mγ_k(θ)| 1,91|γ_k(θ)|

Θ0	0	30	60	90	120	150	180
E, В	5,415	5.17	4,5	3,61	2,7	2,04	1,805
I0,мА	0	0,032	0,191	0,61	1,138	1,67	1,91
I1, мА	0	0,05	0,382	0,95	1,528	1,78	1,91
I2, мА	0	0,05	0,267	0,4	0,26	0,0764	0
I3, мА	0	0,05	0,127	0	0,122	0,05	0

График зависимости амплитуд гармоник токов I_k от напряжения смещения E:

Расчет амплитуд гармоник методом пяти ординат.

По заданной ВАХ определяем токи для пяти значений напряжения смещения:

Е, Е+ U_m , Е- U_m , Е+ U_m/2, Е- U_m/2.

Напряжение Е выбираем в пределах от 1,55 В до 4,65 В (6 разных значений).

Для каждого значения смещения определяем амплитуды гармоник.

Пусть E=2 B, U_m=1,805 В.

Е=2 В, i₀=1.31 мА ; Е=3.53 В, i_max=0 мА ; Е=0.47 В, i_min=3.4 мА ;

Е=2.765 В, i₁=0.38 мА ; Е=1.235 В, i₂=2.3 мА.

I₀= (i_max + i_min +2i₁ +2i₂ )/6, I₀=1.46 мА;

I₁=(i_max - i_min + i₁ -i₂ )/3, |I₁|=1.78 мА;

I₂=(i_max + i_min -2i₀ )/4, |I₂|=0.4 мА;

I₃=(i_max - i_min - 2i₁ +2i₂ )/6, |I₃|=0.13 мА;

Пусть E=3 B, U_m=1,805 В.

Е=3 В, i₀=0.93 мА ; Е=4.53В, i_max=0 мА ; Е=1.47 В, i_min=2 мА ;

Е=3.765 В, i₁=0 мА ; Е=2.235В, i₂=1.03 мА.

I₀= (i_max + i_min +2i₁ +2i₂ )/6, I₀=0.68 мА;

I₁=(i_max - i_min + i₁ -i₂ )/3, |I₁|=1.01 мА;

I₂=(i_max + i_min -2i₀ )/4, |I₂|=0.035 мА;

I₃=(i_max - i_min - 2i₁ +2i₂ )/6, |I₃|=0.01 мА;

Пусть E=4 B, U_m=1,805 В.

Е=4 В, i₀=0мА ; Е=5.53В, i_max=0 мА ; Е=2.47 В, i_min=0.75 мА ;

Е=4.765В, i₁=0 мА ; Е=3.235В, i₂=0 мА.

I₀= (i_max + i_min +2i₁ +2i₂ )/6, I₀=0.125 мА;

I₁=(i_max - i_min + i₁ -i₂ )/3, |I₁|=0.25 мА;

I₂=(i_max + i_min -2i₀ )/4, |I₂|=0.1875 мА;

I₃=(i_max - i_min - 2i₁ +2i₂ )/6, |I₃|=0.125 мА;