Амплитудный базовый модулятор на нелинейном элементе

Скачать

Расчет характеристик амплитудного базового модулятора на нелинейном элементе. Статическая вольтамперная характеристика прямой передачи транзистора и ее аппроксимация. Прием импульсных сигналов, условные вероятности пропуска и ложного обнаружения сигнала.

Размер: 3,6 M
Тип: курсовая работа
Категория: Коммуникации и связь
Скачать

Другие файлы:

Расчёт процессов в нелинейных электрических цепях
Характеристика нелинейного сопротивления. Закон изменения тока в цепи. Закон изменения напряжения и тока на нелинейном элементе в переходном режиме, в...

Термостабилизированный логарифмический усилитель
Перечень ключевых слов: трансдиодная схема, пикоамперметр, термостабилизация, транзистор, логарифмический усилитель, обратная связь, операционный усил...

Фазоимпульсный модулятор на тиристорах

Модернизация лабораторного стенда для исследования характеристик АМ-ЧМ приемника
Приложение 2Амплитудный ограничитель. Блок питания. Схемы электрические принципиальные....

Широтно імпульсний модулятор на базі магнітного підсилювача


Краткое сожержание материала:

Размещено на

55

1. Исходные данные

Статическая вольт-амперная характеристика нелинейного элемента:

Таблица 1

Um, В

Входное напряжение u [В]

0.15

0.0

0.4

1.20

2.00

2.80

Выходной ток нелинейного элемента i [мА]

0

0.174000

4.005000

13.333333

22.015000

Таблица 2

Амплитудный модулятор

Частотный модулятор

fн, МГц

ф, мс

Т, мс

F, кГц

f0, МГц

Ск, пФ

2.0

0.5

2.0

17

43

27

Модулирующее сообщение

Таблица 3

Ра, В2

б, с-1

Ва (ф), в=б*103

p (1)

Uc, В

ФПВ помехи

А

Wn (X)

3.2

33

0.4

4.0

5

2. Задача № 1

Рассчитать характеристики амплитудного базового модулятора на нелинейном элементе (в качестве нелинейного элемента (НЭ) предполагается некоторый биполярный транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером). Статическая вольт-амперная характеристика (ВАХ) прямой передачи которого задана в таблице 1.

Аппроксимировать статическую характеристику прямой передачи транзистора в интервале входных напряжений от 0 В до 2.8 В включительно полиномом четвертой степени. Рассчитать и построить ВАХ с шагом по напряжению 0.1 В.

Выполнение.

Входное напряжение, В

Выходной ток НЭ, А

Запишем полином четвертой степени:

Для определения коэффициентов а0, а1, а2, а3, а4 необходимо разрешить систему из пяти уравнений вида:

Решим эту систему:

Система уравнений решена.

Рассчитаем ВАХ в соответствии с техническим заданием.

Построим ВАХ.

Вольт-амперная характеристика амплитудного базового модулятора на НЭ.

1.1 Для заданного в таблице 1 значения амплитуды Um несущего высокочастотного напряжения на базе транзистора рассчитать и построить статическую модуляционную характеристику (СМХ) - зависимость амплитуды первой гармоники выходного тока от напряжения смещения на базе транзистора с шагом напряжения 0.1 В.

Выполнение.

Для построения СМХ следует в выражение:

необходимо подставить напряжение:

и привести это выражение к виду:

,

где I0 - постоянная составляющая тока, I1, I2, I3, I4 - амплитуды 1,2,3,4 гармоник несущей частоты fн. Функция I1 (E) и есть искомая СМХ.

Построим СМХ.

Статическая модуляционная характеристика

Выбрать рабочую точку в середине прямолинейного участка СМХ. Рассчитать и построить зависимости коэффициента нелинейных искажений Кни огибающей тока первой гармоники и глубины модуляции М1 первой гармоники выходного тока от амплитуды гармонического модулирующего сообщения Uнч для 5-8 значений Uнч, входящих за пределы линейного участка СМХ; при расчетах использовать полученное выше (п.1.2) аналитическое выражение для СМХ. Объединить построенные графики в зависимость Кни (М1); максимальное значение М1 должно быть не менее 99%.

Выполнение.

Определим на графике СМХ участок, наиболее близкий к прямолинейному:

,

где Е0 - рабочая точка.

Произведем замену в выражении для I1 (E) (из п.1.2):

,

где F - частота модулирующего гармонического сообщения, Uнч - его амплитуда.

Аналитически преобразуем это выражение к виду:

,

где:

· I1 (t) - огибающая тока первой гармоники

· I1H - амплитуда тока несущей частоты в отсутствии модуляции

· I1F - амплитуда полезной составляющей спектра огибающей

· I2F и I3F - высшие гармоники модулирующей частоты в спектре огибающей, характеризующие нелинейные искажения огибающей, возникающие в процессе модуляции.

Рассчитаем зависимость коэффициента нелинейных искажений Кни огибающей:

Рассчитаем зависимость глубины модуляции М1 тока первой гармоники от Uнч:

Рассчитаем зависимость Кни (М1):

Построим рассчитанные зависимости.

Коэффициент нелинейных искажений огибающей тока первой гармоники

Глубина модуляции первой гармоники выходного тока

Зависимость Кни (М1)

Рассчитать и построить спектр модулирующего периодического сообщения x (t). Форма которого и параметры Т и ф заданы в таблице 2. при построении спектра нормировать его относительно параметра А (т. е полагать параметр А=1). Сообщение на интервале (-ф/2,ф/2) задается уравнением:

Определить эффективную ширину спектра по энергетическому критерию:

,

где Ех - энергия сообщения x (t) на интервале (-ф/2,ф/2), Егэфф - энергия сосредоточенная в эффективной полосе частот (без учета энергии постоянной составляющей). Рассчитать добротность колебательного контура модулятора, исходя из условия, что глубина модуляции выходного напряжения Мu составляет на крайних боковых частота спектра АМ-сигнала 0.707М1.

Выполнение:

Запишем функцию модулирующего сообщения из таблицы 2:

Спектром периодической функции называется совокупность коэффициентов разложения ее в ряд Фурье. Запишем тригонометрический ряд Фурье в виде:

,

где:

коэффициенты aк и bк найдем по формулам:

Входящие в вышенаписанные формулы неизвестные найдем по следующим формулам:

Косинус - четная функция, следовательно, все коэффициенты bк=0.

Теперь рассчитаем искомый спектр для 26 гармоник.

Амплитудный спектр модулирующего периодического сообщения x (t)

Определим эффективную ширину спектра Fэфф по энергетическому критерию:

,

где Ех - энергия x (...