Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Радиоприемные устройства. Сборник задач и упражнений. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 64 5 6 > Следующая >>>

Начертить график изменения во времени напряжения между коллектором транзистора VТ1 и землей при действии на входе усилителя синусоидального напряжения.

Варианты: 1) схема рисунок 2.5; 2) схема рисунок 2.7.

19 Перечислить элементы схемы усилителя (рисунок 2.2), через которые протекает ток от источника сигнала (точки 1,2 на схеме). Начертить график изменения во времени напряжения между коллектором транзистора и “плюсом” батареи при действии на входе усилителя синусоидального напряжения.

Варианты: 1) схема рисунок 2.3; 2) схема рисунок 2.4.

20 Перечислить элементы схемы каскодного усилителя (рисунок 2.9), через которые протекает ток, создающий постоянную составляющую напряжения на резисторе R2. Начертить график изменения во времени напряжения коллекторбаза транзистора VТ2 при действии на входе усилителя синусоидального напряжения.

Варианты: 1) схема рисунок 2.10.

21 Перечислить элементы схемы двухкаскадного усилителя (рисунок 2.8), через которые протекает переменная составляющая тока коллектора транзистора VТ2. Начертить график изменения во времени напряжения на резисторе R1 при действии на входе усилителя синусоидального напряжения.

Варианты: 1) схема рисунок 2.9; 2) схема рисунок 2.10.

22 Перечислить элементы схемы каскодного усилителя (рисунок 2.9), через которые протекает постоянная составляющая тока базы транзистора VТ2. Начертить график изменения во времени напряжения между коллектором и эмиттером транзистора VТ2 при действии на входе усилителя синусоидального напряжения.

Варианты: 1) схема рисунок 2.10.

23 Перечислить элементы схемы усилителя (рисунок 2.3), через которые протекает ток батареи Е. Начертить график изменения во времени напряжения между коллектором и эмиттером транзистора при действии на входе усилителя синусоидального напряжения.

Варианты: 1) схема рисунок 2.2; 2) схема рисунок 2.4; 3) схема рисунок

2.12.

24 Перечислить элементы схемы каскодного усилителя (рисунок 2.9), через которые протекает переменная составляющая тока коллектора транзистора VТ1. Начертить график изменения во времени напряжения между эмиттером транзистора VТ2 и землей при действии на входе усилителя синусоидального напряжения.

Варианты: 1) схема рисунок 2.10; 2) схема рисунок 2.5.

25 Перечислить элементы схемы двухкаскадного усилителя (рисунок 2.8), через которые протекает переменная составляющая тока эмиттера транзистора VТ2. Начертить график изменения во времени напряжения между эмиттером транзистора VТ1 и землей при действии на входе усилителя синусоидального напряжения.

Варианты: 1) схема рисунок 2.9; 2) схема рисунок 2.10.

Рисунок 2.11

26 Перечислить элементы схемы усилителя (рисунок 2.13), через которые протекает ток от источника питания Е. Начертить график изменения во времени напряжения между истоком и стоком транзистора, между затвором и общим проводом при действии на входе усилителя синусоидального напряжения.

27 Перечислить элементы схемы усилителя (рисунок 2.13), через которые протекает переменная составляющая тока стока, и начертить график изменения во времени напряжения между стоком и общим проводом при действии на входе усилителя частотно-модулированного синусоидального напряжения.

Рисунок 2.12

Рисунок 2.13

100

10f



ВЫХ

ВХ

2.5 Расчет параметров схем усилителей радиочастоты

1 * Определить собственное резонансное сопротивление контура одно-

контурного усилителя, если коэффициенты включения контура m=1 и n=0,2, крутизна характеристики транзистора S=100 мА/В, конструктивная добротность контура

, резонансный коэффициент усиления

=5, резонанс-

ная частота

=50 МГц, полоса пропускания на уровне 0,707 равна П=10 МГц.

2 Определить эквивалентное затухание контура одноконтурного усилите- ля, работающего на частоте

МГц, если коэффициенты включения контура

m=1 и n=0,1, крутизна характеристики транзистора S=100 мА/В, емкость контура

=2000 пФ, резонансный коэффициент усиления

=32.

3 * Определить эквивалентное затухание контура одноконтурного усили- теля, если крутизна характеристики транзистора S=60 мА/В, резонансный коэффициент усиления

=40, характеристическое сопротивление контура

=100 Ом, коэффициенты включения контура m=0,8 и n=0,2.

4 Определить конструктивную добротность контура одноконтурного уси- лителя, настроенного на частоту

=10 МГц, если крутизна характеристики

транзистора S=120 мА/В, максимальный резонансный коэффициент усиления

0МАКС

транзистора следующего каскада

=12, выходное сопротивление

=2 кОм, входное сопротивление

=80 Ом, полоса пропускания на уровне

0,707 равна П=100 кГц.

5 Определить собственное резонансное сопротивление контура однокон- турного усилителя, если крутизна характеристики транзистора S=100 мА/В, резонансный коэффициент усиления

=5, конструктивная добротность контура

=100, эквивалентна добротность контура

=5, коэффициенты включения

контура m=1 и n=0,1.

6 * Определить полосу пропускания одноконтурного усилителя на уровне 0,707, если крутизна характеристики транзистора S=100 мА/В, резонансный

коэффициент усиления

МАКС

ВЫХ

ВХ

=16, коэффициенты включения m=0,5 и n=0,2, ем-

кость контура

=1000 пФ.

7 * Определить крутизну характеристики транзистора одноконтурного усилителя, если резонансный коэффициент усиления

=6, характеристиче-

ское сопротивление контура =30 Ом, эквивалентное затухание контура

=0,1, коэффициенты включения контура m=1 и n=0,2.

8 Определить полосу пропускания одноконтурного усилителя на уровне 0,707, если крутизна характеристики транзистора S=80 мА/В, максимальный

резонансный коэффициент усиления МГц, выходное сопротивление транзистора ние следующего каскада

=250 Ом, конструктивная добротность контура

=10, резонансная частота

=1 кОм, входное сопротивле-

=200.

9 * Определить характеристическое сопротивление контура одноконтур- ного усилителя, если крутизна характеристики транзистора S=100 мА/В, резонансный коэффициент усиления

=6, резонансная частота

=30 МГц, полоса

пропускания на уровне 0.707 равна П=10 МГц, коэффициенты включения контура m=1 и n=0,2.

10 Определить полосу пропускания одноконтурного усилителя на уровне 0,707, если резонансная частота усилителя

=1 МГц, крутизна характеристики

транзистора S=100 мА/В, резонансный коэффициент усиления тивность контура

=5 мкГн, коэффициенты включения m=1 и n=0,2.

=25, индук-

11 * Определить емкость контура одноконтурного усилителя, если коэф- фициенты включения контура m=0,5 и n=0,2, резонансный коэффициент усиления

=16, полоса пропускания на уровне 0,707 равна П=100 кГц, крутизна ха-

рактеристики транзистора S= 100 мА/В.

12 * Определить наибольший резонансный коэффициент усиления каскада УРЧ, если крутизна характеристики транзистора 100 мА/В, конструктивная добротность контура 200, эквивалентная добротность 100, выходное сопротивление усилителя промежуточной частоты 1 кОм, входное сопротивление следующего каскада 250 Ом.

13 Резонансное усиление на частоте 30 МГц каскада УРЧ равно 6. Опреде- лить индуктивность контура с эквивалентной добротностью 50, если крутизна транзистора 100 мА/В, а коэффициенты включения контура m=1 и n=0,2.

14 Резонансный коэффициент усиления каскада 30 достигается при кру- тизне характеристики транзистора 80 мА/В. Эквивалентное затухание контура 0,04, емкость 1000 пФ, коэффициенты включения m=0.5 и n=0,2. Определить, на какую частоту настроен контур.

15 * При какой крутизне характеристики усилительного прибора каскад УРЧ даст усиление 40, если полоса пропускания П

=200 кГц и контур с емко-

0.7

стью 250 пФ включен с m=0,7 и n=0,1.

16 Определить полосу пропукания одноконтурного усилителя на уровне 0,707, если кризна характеристики транзистора S = 100 мА, резонансный коэф-

фициент усиления

К

f

20



120S

60K

20

К

10

500

4

ВЫХ



ВХ

К

10

5,0

90К

30



К

10

500

, рабочая частота

МГц, характеристическое

сопротивление контура

Ом, коэффициенты включения контура m=1 и

n=0,5.

17 * Определить характеристическое сопротивление контура одноконтур- ного усилителя, если крутизна характеристики эффициент усиления

, эквивалентная добротность контура

мА/В, резонансный ко-

, ко-

эффициенты включения контура m=0,5 и n=0,1.

18 Определить индуктивность контура одноконтурного усилителя, если крутизна характеристики транзистора S = 100 мА/В, резонансный коэффицент усиления

ра

пФ, коэффициенты включения m=0,5 и n=0,2.

, эквивалентная добротность контура

, ѐмкость конту-

19 * Определить максимальный резонансный коэффициент усиления одно- контурного усилителя, если крутизна характеристики транзистора S = 50мА/В, конструктивное затухание контура пренебрежимо мало по сравнению с эквивалентным, выходное сопротивление транзистора

тивление следующего каскада

90 Ом.

кОм, входное сопро-

20 Определить ѐмкость контура одноконтурного усилителя, если крутизна характеристики транзистора S = 100 мА, резонансный коэффициент усиления

, эквивалентная добротность контура

, индуктивность контура

мкГн, коэффициенты включения m=1 и n=0,2.

21 * Определить резонансную частоту одноконтурного усилителя, если крутизна характеристики транзистора S = 100 мА/В, резонансный коэффицент усиления

ристическое сопротивление

, полоса пропускания на уровне 0,707 равна П=3 МГц, характе-

Ом, коэффициент включения контура m=1 и

n=0,3.

22 Определить резонансную частоту одноконтурного усилителя, если кру- тизна характеристики транзистора S = 100 мА/В, резонансный коэффицент усиления

контура

, эквивалентная добротность контура

мкГн, коэффициенты включения m=1 и n=0,1.

, индуктивность

ГЛАВА 3

;

1211

ПР

ПРС

UYUYI 

2221

ПРC

ПРПР

UYUYI 





ПР

Y 







 





 







ПР







 

ПР

GGY

2121

5.0

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ

3.1. Краткие сведения

Обобщенная структурная схема преобразователя частоты представлена на рисунке 3.1. Он состоит из нелинейного элемента (НЭ) – смесителя, гетероди- на (Г) и фильтра промежуточной частоты (ФПЧ). Нелинейный элемент с ге- теродином называют преобразующим элементом (ПЭ).

Рисунок 3.1.

Преобразующий элемент описывается системой двух уравнений для входного и выходного токов:

(3.1) (3.2)

В (3.2) Y

– комплексная крутизна преобразования. У транзисторного

21ПР

преобразователя

, (3.3)

где

- модуль крутизны преобразования.

Если частоты принимаемых сигналов значительно ниже предельных по крутизне ( тельной величиной:

), то крутизну преобразования можно полагать действи-

, (3.4)

где

 

202

ubuaii 

tUu

ГГ



cos

 

   

tGGtbUauba

ГГГ



coscos22









 

aG 

 

bUG 2



)(5,0

2121

)1(

21 МИНМАКС

ggG 

)(25,05,0

2121

)1(

2121 МИНМАКСПР

ggGG 

 

ПР

bUGY 

5,0

- амплитуда k- ой гармоники проводимости прямого действия НЭ, из-

меняющейся под действием гетеродина. Еѐ можно определить графически или аналитически, используя, например, полиномиальную аппроксимацию.

Рассмотрим аппроксимацию вольтамперной характеристики (ВАХ) НЭ квадратичным полиномом (рисунок 3.2):

. (3.5)

Здесь i20– ток на выходе НЭ в рабочей точке (Р.Т.); a- крутизна характеристики в рабочей точке; b- коэффициент, зависящий от кривизны характеристики в рабочей точке;

- приращение напряжения, обусловленного

действием напряжением гетеродина. Такая аппроксимация достаточно хорошо описывает сток - затворную характеристику полевого транзистора.

Мгновенное значение проводимости прямого действия

. (3.6)

Здесь ставляющая крутизны);

- среднее значение крутизны в рабочей точке (постоянная со-

- амплитуда первой гармоники крутизны.

Режим по постоянному току смесителей выбирают так, чтобы работать на нелинейном участке ВАХ прямой передачи и по возможности использовать участок с линейным изменением крутизны этой характеристики (рисунок 3.3). Из графика рисунка 3.3, a амплитуда первой гармоники крутизны

, a крутизна преобразования по первой гармонике

Согласно (3.4) крутизна преобразования

Рисунок 3.2

При аппроксимации ВАХ НЭ выражением (3.6) побочных каналов приема

 

g21

UБЭ

UЗИ t UГ t 0

g21

(1)

21МАКС

21МИН

ОТС

UЗ0

UГ

a) б)

g21

(1)

21МАКС

(0)

   









2121

tсоsкGGg



   

,GG

будет только два: зеркальный и канал прямого прохождения промежуточной частоты (пропорционально

Рисунок 3.3

В общем случаем при произвольной аппроксимации ВАХ НЭ

, (3.7)

где N- степень аппроксимирующего полинома.

Поэтому кроме зеркального канала и прямого прохождения будут побочные каналы преобразования по гармоникам частоты гетеродина (пропорцио-

нально

и т.д.). Все они должны быть подавлены в преселекторе.

Один из вариантов схемы преобразователя частоты на биполярном транзисторе приведен на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4

ПР

RYmnK



0ФЭ

KR

0Ф

Зная крутизну преобразования, резонансный коэффициент усиления преобразователя рассчитывается также как для усилителя:

, (3.8)

где промежуточной частоты;

; - характеристическое (волновое) сопротивление фильтра

- коэффициент передачи фильтра.

3.2 Контрольные вопросы для самопроверки

1 Приведите обобщѐнную структурную схему преобразователя частоты,

поясните назначение еѐ элементов и процесс преобразования радиосигнала.

2 Перечислите качественные показатели преобразователя радиочастоты. Сравните их с качественными показателями усилителя радиочастоты.

3 Изобразите временные и спектральные диаграммы радиосигнала с ам- плитудной модуляцией на входе и выходе преобразователя частоты.

4 Назовите электронные приборы, используемые в преобразователях ча- стоты, и поясните, в каких случаях используется тот или другой вид.

5 Приведите общую эквивалентную схему преобразователя частоты с ис- точником сигнала и нагрузкой.

6 Напишите выражение входного и выходного токов преобразующего элемента и поясните физический смысл всех составляющих.

7 Запишите уравнение прямого преобразования для неинвертирующего преобразователя частоты и поясните физический смысл составляющих уравнения.

8 Дайте определение крутизны преобразования. Каким образом она свя- зана с крутизной электронного прибора в усилительном режиме?

9 Запишите уравнение обратного преобразования для неинвертирующего преобразователя частоты и поясните физический смысл слагаемых.

10 Какие вольтамперные характеристики должен иметь идеальный смеси- тель для напряжения сигнала и гетеродина?

11 Нарисуйте амплитудно-частотную характеристику преобразователя ча- стоты, поясните название каналов, образующихся в супергетеродинном приѐмнике, приведите формулы для расчѐта частот этих каналов.

12 Какими мерами ослабляется действие помех по побочным каналам?

13 Из каких соображений выбирается промежуточная частота в супергете-

родинном приѐмнике?

14 Приведите упрощѐнную структурную схему двойного преобразования частоты.

15 Перечислите особенности инфрадинного приѐмника, его преимущества и недостатки.

16 Нарисуйте принципиальную схему транзисторного преобразователя ча- стоты на полевом (биполярном) транзисторе, поясните принцип его работы и выбор режима.

17 Нарисуйте схему преобразователя на двухзатворном полевом транзи- сторе и в каскодном исполнении.

18 Нарисуйте схему балансного транзисторного преобразователя частоты, опишите его преимущества перед небалансным.

19 Нарисуйте схему преобразователя частоты с компенсацией помех зер- кального канала и поясните принцип его работы.

20 Нарисуйте схемы смесителей СВЧ на биполярном и полевом транзисто- рах с направленным ответвлителем. Поясните назначение элементов.

21 Назовите меры, которые необходимо принять при построении преобра- зователей СВЧ для предотвращения вредного воздействия последствий многократного взаимодействия колебаний комбинационных частот.

22 Нарисуйте схемы балансных транзисторных смесителей СВЧ и поясни- те принцип работы.

23 Поясните процесс преобразования частоты в диодном смесителе.

24 Нарисуйте схему резистивного диодного преобразователя частоты, по-

ясните принцип работы и область применения.

25 Приведите схемы балансных диодных преобразователей частоты, ука- жите преимущества и область применения.

26 Приведите упрощенную эквивалентную схему двухконтурного регене- ративного усилителя, поясните принцип работы и область применения.

27 Запишите выражения для коэффициентов перекрытия диапазона конту- ром преселектора и контуром гетеродина и укажите соотношение между ними.

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 64 5 6 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]