- •Введение
- •Информация и сигнал. Общая схема передачи информации
- •1.2. Основные этапы развития радиоэлектроники
- •Сигналы
- •2.1. Классификация сигналов
- •Формы представления детерминированных сигналов
- •2.2. Спектры периодических сигналов
- •Распределение мощности в спектре периодического сигнала
- •Спектры простейших периодических сигналов
- •2.3. Спектры непериодических сигналов
- •Свойства преобразования Фурье
- •Распределение энергии в спектре непериодического сигнала
- •Свойства d-функции
- •2.4. Корреляционный анализ детерминированных сигналов
- •2.5. Радиосигналы - модулированные колебания
- •Спектр амплитудно-модулированного сигнала
- •Спектр радиосигнала при угловой модуляции
- •Балансная и однополосная амплитудные модуляции
- •Импульсно-модулированные сигналы
- •Спектр амплитудно-импульсного модулированного сигнала
- •Внутриимпульсная частотная модуляция
- •2.6. Случайные сигналы Случайные величины
- •Плотность вероятности функции от случайной величины
- •Многомерная плотность вероятности
- •Случайный процесс
- •Спектральный анализ случайных сигналов
- •Примеры случайных процессов
- •1. Постоянное напряжение случайного уровня Ак
- •2. Гармоническое колебание со случайной фазой
- •3. Белый шум
- •2.7. Дискретизация непрерывных сигналов
- •Дискретизация по критерию наибольшего отклонения. Адаптивная дискретизация
- •2.8. Информация и сигнал. Информационная емкость сигналов Количественная оценка информации
- •Информационная емкость дискретного и непрерывного сигналов
- •Непрерывный сигнал
- •Вопросы для самопроверки к главе II.
- •3. Радиотехнические цепи
- •3.1. Квазистационарность тока. Законы Кирхгофа.
- •Принцип суперпозиции для линейной цепи
- •Законы Кирхгофа
- •I закон Кирхгофа
- •II Закон Кирхгофа
- •3.2. Символическая форма для синусоидальных токов, действующие значения, мгновенная, полная, активная и реактивная мощности
- •3.3. Двухполюсники. Комплексное сопротивление двухполюсника
- •Последовательное соединение двухполюсников
- •Параллельное соединение двухполюсников
- •3.4. Методы расчета сложных цепей а) Общий метод
- •Б) Метод контурных токов
- •В) Метод узловых напряжений.
- •3.5. Преобразование Лапласа
- •3.6. Расчет линейных цепей при несинусоидальных эдс и переходных процессах
- •Включение цепи r, l, c под постоянное напряжение
- •Размыкание ключом части сложной цепи
- •3.7. Четырехполюсники
- •Соединения четырехполюсников. Матричная запись уравнений
- •Каскадное соединение
- •Параллельное соединение
- •3.8. Передаточная функция и импульсная характеристика цепи
- •3.9. Передаточная функция соединений четырехполюсников. Обратная связь
- •3.10. Примеры расчета передаточных функций и импульсных
- •Скомпенсированный делитель напряжения
- •Интегрирующая цепь
- •Дифференцирующая цепь
- •Параллельный колебательный контур как четырехполюсник
- •Мост Вина
- •Тройная фазосдвигающая rc-цепь
- •Двойной т-образный мост
- •Система идентичных индуктивно-связанных контуров
- •Резистивный (апериодический) каскад усиления
- •4. Методы анализа прохождения сигналов через цепи
- •4.1. Спектральный метод
- •Условия отсутствия искажений
- •4.2. Метод интеграла наложения Дюамеля
- •4.3. Корреляция сигнала на входе и выходе четырехполюсника
- •Рассмотрим два крайних случая
- •4.4. Анализ прохождения прямоугольного импульса через интегрирующую цепь
- •4.8. Прохождение амплитудно-модулированного сигнала через колебательный контур
- •4.9. Прохождение частотно-модулированного сигнала через колебательный контур
- •4.10. Импульсный трансформатор
- •5.2. Аппроксимация нелинейных характеристик
- •Аппроксимация степенным полиномом
- •Кусочно-линейная аппроксимация
- •Аппроксимация показательной функцией
- •5.3. Воздействие гармонического сигнала на нелинейные элементы. Степенная аппроксимация.
- •Кусочно-линейная аппроксимация
- •Показательная аппроксимация
- •5.4. Воздействие суммы двух гармонических колебаний на нелинейный элемент со степенной характеристикой
- •5.5. Нелинейное резонансное усиление
- •5.6. Умножение частоты
- •5.7. Амплитудная модуляция
- •5.8. Амплитудное детектирование
- •5.9. Преобразование частоты сигнала
- •5.10. Синхронное детектирование
- •6. Линейно-параметрические цепи
- •6.1. Особенности линейно-параметрических цепей
- •6.2. Схема замещения емкости, изменяющейся по гармоническому закону
- •6.3. Одноконтурный параметрический усилитель
- •6.4. Параметрический генератор-параметрон
- •7. Неквазистационарные токи. Цепи с распределенными параметрами
- •7.1. Уравнение телеграфистов. Синусоидальный сигнал
- •7.2. Частный случай пренебрежения затуханием (короткие линии)
- •7.3. Общий случай временной зависимости входного сигнала
- •7.4. Подключение заряженной линии к активному сопротивлению
- •7.5. Волноводы
Параллельный колебательный контур как четырехполюсник
|
|
|
|
|
|
Сопротивление
нагрузки
и
сопротивление источника сигнала включим
в схему контура.
где
- сопротивление
параллельного контура как двухполюсника
.
,
т. к. при
,
. 
.
Получаем аналогичную частотную зависимость, как и для последовательного колебательного контура, но с эквивалентной добротностью:
|
|
|
|
|
|
,
где
–
добротность самого контура.
Как
видно, все проводимости, подключенные
параллельно к контуру -суммируются
и уменьшают эквивалентную добротность.
Параллельный контур можно использовать
в качестве избирательной цепи, если
сопротивления источника и нагрузки
больше величины
.
|
|
|
|
|
|
Мост Вина
;
,
где Q=1/3,
.
Таким образом,
мост Вина, не имеющий индуктивностей,
эквивалентен колебательному контуру
с резонансной частотой
,
но с низкой добротностью ![]()
Тройная фазосдвигающая rc-цепь
|
|
|
Применим метод узловых напряжений для первого и второго узлов:
.
Исключим
из
системы, предварительно умножив ее
на R.
Получим:
,
отсюда
следует:
,
.
При
,
т. е. число действительное и отрицательное.
Такая цепь используется для смены знака (переворачивания) синусоидального сигнала, т. е. сдвига фазы на π.
Двойной т-образный мост
|
|
Для
определения
|
где
;
;
,
или
.
Отсюда
легко находятся
и
,
а затем
.
Найдем
передаточную функцию при
:
|
|
|
Двойной
Т-образный мост имеет частотную
зависимость, обратную колебательному
контуру, и не пропускает синусоидальный
сигнал с частотой
(заградительный
фильтр).
|
|
|
|
|
|
Система идентичных индуктивно-связанных контуров
Запишем уравнения Кирхгофа второго рода для первичного и вторичного контуров:
.
Здесь
М – коэффициент взаимоиндукции. Степень
связи между контурами определяется
коэффициентом связи
.
Исключая
ток
из
системы, получим:
;
,
где
.
Здесь
;
- расстройка,
.
Подставляя
значение
в
передаточную функцию, получим:
,
где
.
![]()
Найдем экстремумы К(w), приравнивая к нулю производную подкоренного выражения:
.
|
|
|
|
|
|
При
имеем
только один максимум при
,
.
При К>d при
будет
минимум, а при
-
боковые максимумы:
.
Провал в центре станет равным
при
,
при этом полоса пропускания
,
т. е. при той же добротности в три раза
шире, чем у одиночного контура, но при
этом будут более крутые спады (за счет
зависимости
),
что ближе подходит к идеальному полосовому
фильтру.
Резистивный (апериодический) каскад усиления
Сопротивлениями R1 и R2 подбирается
постоянное напряжение на базе (затворе),
соответствующее прямолинейному участку
характеристики транзистора
,
где
–
входное переменное напряжение малой
амплитуды в пределах линейного
участка, s - крутизна
характеристики. Напряжение на коллекторе
(стоке) транзистора определяется
эквивалентным сопротивлением, равным
обратной величине сумм всех проводимостей,
соединяющим коллектор с источником
питания Е и землей, т. к. для переменного
сигнала источник питания эквивалентен
земле. Емкость С ставится для отделения
нагрузки от постоянного напряжения на
коллекторе.
–
паразитная емкость. Эквивалентная схема
усилителя приведена справа, имеем:
|
|
|
.
Знак
«минус» стоит, т. к. при увеличении тока
напряжение на коллекторе уменьшается.
Заменяя сопротивления проводимостями
;
;
,
получим:

Здесь
пренебрежено членом
,
т. к.
.
;
,
где
|
|
|
|
|
|
;
.
Минимальная частота определяется разделительной емкостью «С», максимальная частота – паразитной емкостью «С 0».






,
;



