Контрольная работа по ОТС, вариант 14

Тема 1 Спектральное представление сигналов на выходе нелинейных цепей
Задание No1
На вход транзисторного усилителя воздействует бигармоническое напряжение
U(t)=Um1∙cosω1t+Um2∙cosω2t
Вольтамперная характеристика полевого транзистора аппроксимируется полиномом
ic=a0+a1u+a2u2,
где ic – ток стока, u – напряжение на затворе транзистора.
Рассчитать спектр тока и построить спектральную диаграмму для исходных данных таблицы 1.
Таблица 1 Исходные данные
a2, мА а0, мА а1, мА f1, кГц f2, кГц Um1, В Um2, B
5 8,5 3 3 0,7 0,8 0,6
Задание No2
Ток в нелинейном резисторе i связан с приложенным напряжением U кусочно-линейной зависимостью
i={█(0,u<Uo@S(u-Uo),u≥Uo)
где S – крутизна, Uо - напряжение отсечки.
Найдите постоянную составляющую тока Io, амплитуду первой, второй и третьей гармоник протекающего тока (Im1, Im2, Im3) для входного воздействия в виде напряжения
Uвх(t) = E + Umcosωot ,
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 Исходные данные
S, мА,В Uo, В E, В Um, B
20 0,3 0 0,4
Задание 3.1
На вход модулятора с вольтамперной характеристикой нелинейного элемента вида
i=a_0+a_1 u+a_2 u^2+a_3 u^3
Поданонапряжение
u = - E + UmΩcosΩt + Um ωocosωot .
Выходной контур модулятора настроен на частоту ωoи 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 Исходные данные
а1, мА/В а2, мА/В2 а3, мА/В3 Е, В UmΩ, В Umω0, B
14 8 1,5 4,5 3,5 2,8

2016 год, без замечаний.
Резван