Нелинейное резонансное усиление сигналов и умножение частоты. Амплитудная модуляция сигналов, страница 2

2)  По статической модуляционной характеристике выбрать смещение , максимальную амплитуду  модулирующего сигнала и наибольший коэффициент модуляции  тока при неискаженной модуляции.

3)  Изобразить на одном рисунке ВАХ НЭ, входное напряжение и ток

НЭ, используя три координатные плоскости.

4)  Рассчитать и построить спектр тока  на выходе НЭ; при этом для четных вариантов входной сигнал содержит модулирующее напряжение, а для нечетных не содержит.

5)  Определить и обосновать параметры контура L, C и r, обеспечивающие допустимые линейные искажения (<30%,  т.е. при ). Рассчитать фазовый сдвиг       

6)  Выбрать коэффициент включения контура, обеспечивающий требуемую амплитуду  выходного АМ-сигнала. Влиянием НЭ на контур можно пренебречь.

ВЫПОЛНЕНИЕ:

Исходные данные: 

ВАХ НЭ задана таблицей значений.

uз , В

0

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

iс , мА

0

0

0.5

1

2.5

4.5

8

12

18

25

34

45

Um = 0.05 B     uвх(t) = U0 + 0.05cos(ω0t) + UΩcos(Ωt)          r = 200 Ом

Uвых = 10 B,   M = 0.35    ω0 = 0.2·106 рад/с, Ω = 10·103 рад/с

1.АППРОКСИМАЦИЯ ВАХ НЭ.

Рис 6. ВАХ НЭ.

 
 


Аппроксимируем заданную ВАХ степенным полиномом четвертой степени:

i(u) = a0 + a1u + a2u2 + a3u3 + a4u4. Коэффициенты найдем методом выбранных точек.

Рис 7. Заданная и аппроксимированная ВАХ.

 
 


2.СТАТИЧЕСКАЯ МОДУЛЯЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.

Статическая модуляционная характеристика – это зависимость амплитуды тока первой гармоники от напряжения смещения с постоянной амплитудой входного напряжения Um . Ток первой гармоники определим из Приложения 8 , сложив составляющие, соответствующие частотам первой гармоники (ω0).

Рис 8. Статическая модуляционная характеристика.

 
 


По ВАХ определяем Uн (кусочно-линейной аппроксимацией): Uн =0.1 В.

Далее определяем границы рабочего участка,  где амплитудно модулированный сигнал не искажается.

Далее выбираем параметры:

3.ИЗОБРАЖЕНИЕ НА ОДНОМ ГРАФИКЕ ВАХ НЭ, ВХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА.


4. СПЕКТР ТОКА НА ВЫХОДЕ.

Для расчета гармоник тока воспользуемся Приложением.

Рис 11.        Спектр тока.

 
 


5.ПАРАМЕТРЫ КОНТУРА.

обобщенная расстройка контура

добротность

характеристическое сопротивление

индуктивность

емкость

фазовый сдвиг

6.КОЭФФИЦИЕНТ ВКЛЮЧЕНИЯ КОНТУРА.