Контрольная работа по дисциплине: Общая теория связи. Вариант 09

СПЕКТРАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СИГНАЛОВ НА ВЫХОДЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ
Задача 1.1
На вход транзисторного усилителя воздействует бигармоническое напряжение:
u(t) = Um1cosw1t + Um2cosw2t
Вольтамперная характеристика полевого транзистора аппроксимируется полиномом:
ic = a0 + a1u + a2u2,
где iс - ток стока;
u - напряжение на затворе транзистора.
Рассчитать спектр тока и построить спектральную диаграмму для исходных данных таблицы.
Исходные данные:
Вариант:09
а0=7 мА/В
а1=8,2 мА/В
а2=3,1 мА/В
f1=2 кГц
f2=0,5 кГц
Um1=1 В
Um2=0,5 В

УМНОЖЕНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧАСТОТЫ
Задача 2.1
Ток в нелинейном резисторе i связан с приложенным напряжением U кусочно-линейной зависимостью:
i= {█(0,u<U_0@S(u-U_0 ),u≥U_0 )
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:
Uвх(t) = E + Umcosω0t
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.
Исходные данные:
Вариант: 9
S=30 мА/В
U0=1,2 В
Е=0,6 В
Um=0,6 В

АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Задача 3.1
На вход модулятора с вольтамперной характеристикой нелинейного элемента вида:
i = a0 + a1u + a2u2+ a3u3
подано напряжение:
u = -E + UmΩcosΩt + Umω0 cosω0t,
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.
Исходные данные:
Вариант: 9
а1=10 мА/В
а2=5 мА/В
а3=0,08 мА/В
Е=5,6 В
Um=2,5 В
Umw0=2,2 В

Задача 3.2
Амплитудный детектор, при воздействии на него слабого сигнала, используется как квадратичный с характеристикой нелинейного элемента вида:
ic = a2u2,
При увеличении амплитуды входного сигнала в 10 раз этот детектор используется как «линейный» с характеристикой:
i= {█(0,при u≤U_0@au,при u≥0 )
На детектор в обоих случаях подается напряжение:
u(t) = Um(1 + m cosΩt) cosω0t
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:
Вариант: 9
а=2 мА/В
а2=1,4 мА/В^(2)
Um=0,67 В
m=0,85
Q=70 град

УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Задача 4.1
Задано колебание, модулированное по частоте:
u(t) = U0cos(ω0t + Msin t),
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:
Вариант: 9
M=7
n=2
K=1,5

ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Задача 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).
Исходные данные:
Uср=4 В
U0=3 В
W=2 кГц
fг=8 кГц
fв=10 кГц
tимп=10 мкс

Задача 5.2
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 2В.

Зачет без замечаний!
Дата сдачи: июнь 2018 г.
Преподаватель: Сидельников Г.М.
Работа выполнена верно (в том числе и задание 5.1).
Если возникнут замечания, исправлю бесплатно!
Помогу с другим вариантом.

Выполняю работы на заказ по различным дисциплинам.
E-mail: LRV967@ya.ru