Контрольная работа по дисциплине: Общая теория связи. Вариант №1.

1. Спектральное представление сигналов на выходе нелинейных цепей
На вход транзисторного усилителя воздействует бигармоническое напряжение:
  . (1.1)
Вольтамперная характеристика полевого транзистора аппроксимируется полиномом:
  , (1.2)
где iс – ток стока; u – напряжение на затворе транзистора.
Рассчитать спектр тока и построить спектральную диаграмму для исходных данных таблицы 1.1.

Таблица 1.1. Исходные данные
a0, мА/В a1,2, мА/В f1, кГц f2, кГц Um1, В Um2, В
10 2.5 6 1.5 1 1.7


2. Умножение и преобразование частоты
Ток в нелинейном резисторе i связан с приложенным напряжением U кусочно-линейной зависимостью

   (2.1)

где S – крутизна; U0 – напряжение отсечки.
Найдите постоянную составляющую тока I0, амплитуду первой, второй и третьей гармоник протекающего тока (Im1, Im2, Im3) для входного воздействия в виде напряжения:

  , (2.2)

где Е – напряжение смещения; Um – амплитуда.
Постройте спектральную диаграмму протекающего тока и укажите, какие спектральные составляющие следует выделять параллельным колебательным контуром для получения умножения частоты в два и три раза.

Таблица 2.1. Исходные данные.
S, мА/В U0, В E, В Um, В
50 0 -0.5 0.8

3. Амплитудная модуляция

3.1. Задание
На вход модулятора с вольтамперной характеристикой нелинейного элемента вида

  , (3.1.1)

подано напряжение

  . (3.1.2)

Выходной контур модулятора настроен на частоту ω0 и имеет полосу пропускания 2∆ω = 2Ω (на уровне 0.707 от максимума).
Требуется:
1) Изобразить схему модулятора на полевом транзисторе.
2) Вывести в общем виде уравнение для тока, питающего выходной контур модулятора (влиянием сопротивления контура на величину тока пренебречь).
3) Определить коэффициент модуляции m и амплитуду тока Jm1 и записать выражение для амплитудно-модулированного сигнала (по току).
4) Определить коэффициент глубины модуляции по напряжению с учетом влияния колебательного контура.
5) Рассчитать и построить статистическую модуляционную характеристику при изменении смещения от 0 до Еmax (Еmax – значение смещения, при котором Jm1 обращается в ноль).
6) Определить по построенной модуляционной характеристике режим модулятора (E, UmΩ, m) и сравнить с заданным режимом.

Таблица 3.1.1. Исходные данные
a1, мА/В a2, мА/В a3, мА/В E, В UmΩ, В Umω0, В
4.53 0.39 0.05 2.5 2 1.8

3.2. Задание
Амплитудный детектор, при воздействии на него слабого сигнала, используется как квадратичный с характеристикой нелинейного элемента вида

  . (3.2.1)

При увеличении амплитуды входного сигнала в 10 раз этот детектор используется как «линейный» с характеристикой

   (3.2.2)

На детектор в обоих случаях подается напряжение

  . (3.2.3)

Требуется:

1) Изобразить схему детектора на диоде
2) Вычислить ток, протекающий через сопротивление нагрузки R для квадратичного и линейного режимов детектирования (Um и 10∙Um) и изобразить (в масштабе) спектральные диаграммы.
3) Вычислить коэффициент нелинейных искажений при квадратичном детектировании.

Таблица 3.2.1. Исходные данные
a, мА/В a2, мА/В Um, В m Θ°
3 1.7 0.66 0.87 35

4. Угловая модуляция

Задано колебание, модулированное по частоте:

   (4.1)

Это колебание можно характеризовать и как колебание, модулированное по фазе, если индекс фазовой модуляции mф = m, а m – индекс частотной модуляции.

5. Импульсная модуляция

5.1. Задание

Рассчитать и построить спектр амплитудно-модулированных импульсов, если среднее значение амплитуды импульсов 4 вольт, амплитуда огибающей 3 вольт, модуляция осуществляется с частотой 2 кГц, тактовая частота 8 кГц, длительность импульсов 10 мкс (при расчете ограничиться частотами спектра от 0 до 10 кГц).

5.2. Задание
Определить число градаций уровней сигнала 7-разрядной ИКМ (линейной) и величину шума квантования на выходе демодулятора для двух значений тактовой частоты (8 кГц и 16 кГц). Частота сигнала 3 кГц, частота среза фильтра 3.5 кГц, максимальное напряжение на выходе фильтра 2 В.

6. Список литературы

Эту работу мне прислал преподаватель, как успешно принятую им. Оценка мне не известна, но в ходе общения он пояснил, что так я должен сделать подобную работу!