Общая теория связи. Вариант №7

Задание 1
На вход транзисторного усилителя воздействует бигармоническое напряжение
u(t)= Um1*cosw1t+Um2*cosw2t
Вольтамперная характеристика полевого транзистора аппроксимируется полиномом:
ic=a0+a1u+a2u^(2)
где iс - ток стока;
u - напряжение на затворе транзистора.
Рассчитать спектр тока и построить спектральную диаграмму для исходных данных таблицы 1.1 Номер варианта соответствует двум последним цифрам пароля
Вариант: 07
a0: 8мА
a1: 6,4мА/В
a2: 1,3мА/В^2
f1: 4кГц
f2: 1,2кГц
Um1: 1,5В
Um2: 1В

Задание 2
Ток в нелинейном резисторе i связан с приложенным напряжением U кусочно-линейной зависимостью
i=0, u<U0
i=S(u-U0), u>=U0
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 + Umcosw0t
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.
Необходимые данные по вариантам возьмите в таблице 2.1. Номер варианта соответствует последней цифре пароля.
Таблица 2.1
Вариант: 7
S: 50мА/В
U0: 0,6В
E: 0,4В
Um: 0.4В

Задание 3.1
На вход модулятора с вольтамперной характеристикой нелинейного элемента вида:
i=a0+a1u+a2u^(2)+a3u^(3)
подано напряжение:
u = -E + UmQ*cosQt + Umw0cosw0t ,
Выходной контур модулятора настроен на частоту w0 и имеет полосу пропускания 2dw = 2Q (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 Im1 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 Im1 обращается в ноль).
6) Определить по построенной модуляционной характеристике режим модулятора (E, UmQ, m) и сравнить с заданным режимом.
Исходные данные по вариантам взять из таблицы 3.1. Номер варианта соответствует двум последним цифрам пароля.
Номер варианта: 07
a1: 4,8мА/В
a2: 0,43мА/В^(2)
a3:0,04мА/В^(3)
E: 2В
UmQ: 1,6В
Umw0: 1,2В

Задание 3.2
Амплитудный детектор, при воздействии на него слабого сигнала, используется как квадратичный с характеристикой нелинейного элемента вида ic = a2*U^(2)
При увеличении амплитуды входного сигнала в 10 раз этот детектор используется как «линейный» с характеристикой:
i=0, при u<=0
i=a*u, при u>0
На детектор в обоих случаях подается напряжение:
u(t)= Um(1 + m*cosQt) cosw0t
Требуется:
1) Изобразить схему детектора на диоде
2) Вычислить ток, протекающий через сопротивление нагрузки R для квадратичного и линейного режимов детектирования ( Um и Um х 10) и изобразить (в масштабе) спектральные диаграммы.
3) Вычислить коэффициент нелинейных искажений при квадратичном детектировании.
Исходные данные задачи приведены в таблице 3.2. Номер варианта соответствует двум последним цифрам пароля.
Номер варианта: 07
a: 2,4мА/В
a2: 1,4мА/В^(2)
Um: 0,55В
m: 0,89
O: 65 град

Задание 4.1
Задано колебание, модулированное по частоте:
u(t)=U0*cos(w0t+M*sinQt)
U0=1
Это колебание можно характеризовать и как колебание, модулированное по фазе, если индекс фазовой модуляции МФ = М, а М – индекс частотной модуляции.
Требуется:
1) Определить для частотной модуляции частоту F, если для всех вариантов девиация частоты одинакова и составляет 50 кГц.
2) Определить для случая М = МФ количество боковых частот и полосу частот, занимаемую ЧМ и ФМ – колебаниями.
3) Определить количество боковых частот и полосу, занимаемую ЧМ и ФМ – колебаниями при уменьшении модулирующей частоты в n раз.
4) Определить количество боковых частот и полосу, занимаемую ЧМ и ФМ – колебаниями, амплитуда модулирующего сигнала увеличится в к раз по сравнению с п. 2.
5) Рассчитать и построить для всех случаев спектральной диаграммы с соблюдением масштаба.
Исходные данные приведены в таблице 4.2. Номер варианта соответствует двум последним цифрам пароля
Номер варианта: 07
M: 5
n: 2
K: 2,3

Задание 5.1
Рассчитать и построить спектр амплитудно-модулированных импульсов, если среднее значение амплитуды импульсов 4В, амплитуда огибающей 3В, модуляция осуществляется с частотой 2 кГц, тактовая частота 8кГц, длительность импульсов 10мкс (при расчете ограничиться частотами спектра от 0 до 10 кГц).
Uср: 4В
U0: 3В
Q: 2кГц
fг:8кГц
fв: 10кГц
tимп: 10мкс

Задание 5.2
Определить число градиаций 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 2В.

Зачет