и заданными математическим ожиданием и дисперсией В2. Изобразите графики и .
10. Используя результат, полученный при решении задачи 9, определите математическое ожидание , второй начальный момент и дисперсию тока .
11. На НЭ с характеристикой вида (9.16) ( мкА, В-1) действует нормальный (см. формулу (9.18)) случайный процесс с нулевым математическим ожиданием и дисперсией В2. Найдите плотность вероятности тока .
12. На односторонний квадратор с характеристикой (9.13) при В-2 действует нормальный процесс с нулевым математическим ожиданием и дисперсией В2.
Определите плотность вероятности и математическое ожидание тока .
13. Нормальный случайный процесс с нулевым математическим ожиданием и дисперсией В2 действует на нелинейный преобразователь с характеристикой (9.15), при этом мА, мА/В, мА/ В2.
Найдите плотность вероятности тока .
14. На затвор полевого транзистора КП103Ж, проходная характеристика (рис. 8.7) которого аппроксимирована выражением
, мА,
где мА, 1/В, подается случайный сигнал с равномерной плотностью вероятности (9.14).
Определите плотность вероятности тока стока .
15. Проходная характеристика полевого транзистора КП303Е описывается кусочно-нелинейной зависимостью
На затвор транзистора действует случайный сигнал с равномерной плотностью вероятности (9.14).
Определите плотность вероятности тока транзистора.
16. Характеристика полупроводникового диода (см. рис. 8.9) аппроксимируется выражением
.
Определите плотность вероятности и математическое ожидание тока диода, если к нему приложено случайное напряжение с равномерной плотностью вероятности (9.14).
17. Характеристика типового безынерционного нелинейного устройства приведена в табл. 9.1. Входной стационарный случайный процесс характеризуется симметричным законом распределения с нулевым математическим ожиданием:
а) ;
б) .
Определите плотность вероятности процесса на выходе устройства.
Таблица 9.1
№ п/п |
Тип устройства |
Аппроксимирующая функция |
|
Выражение |
График |
||
1 |
Нелинейный усилитель |
, при |
|
2 |
Нелинейный усилитель |
||
3 |
Нелинейный усилитель |
||
4 |
Односторонний квадратичный детектор (квадратор) |
||
5 |
Двусторонний квадратичный детектор |
Окончание табл. 9.1
№ п/п |
Тип устройства |
Аппроксимирующая функция |
|
Выражение |
График |
||
6 |
Односторонний Ограничитель |
||
7 |
Двусторонний ограничитель |
||
8 |
Компаратор (пороговое устройство) |
||
9 |
Квантователь на два уровня |
||
10 |
Квантователь на три уровня |
9.4. Контрольное задание
Воздействие стационарного случайного сигнала на безынерционный нелинейный элемент
На вход нелинейного безынерционного элемента действует стационарный случайный процесс с одномерной плотностью вероятности . Характеристика нелинейного элемента, вид аппроксимирующей функции и смещение такие же, что и в задании 8. Среднеквадратическое значение напряжения случайного процесса взять равным из задания 8 (табл.8.3).
Закон распределения вероятностей входного случайного процесса:
· равномерный – для вариантов 0–7
при ,
где ;
· нормальный (гауссов) – для вариантов 8–9
.
Требуется:
а) определить одномерную плотность вероятности на выходе НЭ;
б) построить графики и ;
в) найти математическое ожидание , дисперсию и среднюю мощность случайного процесса на выходе безынерционного НЭ.
Методические указания
Вопросы преобразования случайных процессов в безынерционных нелинейных цепях даны в [1¼3], а примеры и задачи – в [7¼9].
При нахождении одномерной плотности вероятности для НЭ, аппроксимированного кусочно-линейной зависимостью, проверьте условие нормировки
.
Для выполнения этого условия ввести при необходимости в выражение слагаемое в виде дельта-функции (Дирака) с соответствующим коэффициентом , т. е. .
Для вариантов 8 и 9 следует воспользоваться справочными данными, приведенными в прил. П.3 и П.7.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.