Контрольная работа №1 по дисциплине: «Общая теория связи» Вариант 12

ЗАДАНИЕ 1

На вход транзисторного усилителя воздействует бигармоническое напряжение:
u(t)= Um1 cosω1t+Um2 cosω2 t
Вольтамперная характеристика полевого транзистора аппроксимируется полиномом:

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

Таблица 1.1 Исходные данные.
No варианта а,
мА аo,
мА/В a1,2
мА/В f1,
кГц f2,
кГц Um1,
В Um2,
В
2 8 6.4 1.3 5 1 1.5 0.8


ЗАДАНИЕ 2
Ток в нелинейном резисторе i связан с приложенным напряжением Uкусочно-линейной зависимостью:


i={█(0, u<U_0@S(u-U_0 ),u≥U_0 )

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 + Um cos ωot

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 Исходные данные.
No вар.
данные 2
S, мА/В 40
Uo, B 0.1
E, В -0.3
Um, В 0.6

ЗАДАНИЕ 3.1
На вход модулятора с вольтамперной характеристикой нелинейного элемента вида
подано напряжение
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 Im0 и Im1записать 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).
Исходные данные по вариантам взять из таблицы 3.1. Номер варианта соответствует двум последним цифрам пароля: 02
Таблица 3.1.
Номер варианта а1, мА/В а2, (мА/В)2 а3, (мА/В)3 Е, В UmΩ, В Umωо, В
2 8.73 0.844 0.07 3 2,5 1.6



ЗАДАНИЕ 3.2

Амплитудный детектор, при воздействии на него слабого сигнала, используется как квадратичный с характеристикой нелинейного элемента вида ic = a2 U2
 При увеличении амплитуды входного сигнала в 10 раз этот детектор используется как «линейный» с характеристикой
i={█(0,u≤0@a,при u>0)

 На детектор в обоих случаях подается напряжение
u(t)=U_m (1+m cosΩt)cos〖ω_0 t〗

Требуется:
 Изобразить схему детектора на диоде
 Вычислить ток, протекающий через сопротивление нагрузки R для квадратичного и линейного режимов детектирования ( Um и Um х 10) и изобразить (в масштабе) спектральные диаграммы.
 Вычислить коэффициент нелинейных искажений при квадратичном детектировании.
Исходные данные задачи приведены в таблице 3.2. Номер варианта соответствует двум последним цифрам пароля
Таблица 3.2
Номер варианта a,
мА/В a2, 2
мА/В Um,
В m θ^0
2 1.5 0.44 0.95 0.79 40


ЗАДАНИЕ 4.1
Задано колебание, модулированное по частоте:

U_0=1
Это колебание можно характеризовать и как колебание, модулированное по фазе, если индекс фазовой модуляции МФ = М, а М – индекс частотной модуляции.
Требуется:
 Определить для частотной модуляции частоту F, если для всех вариантов девиация частоты одинакова и составляет 50 кГц.
 Определить для случая М = МФ количество боковых частот и полосу частот, занимаемую ЧМ и ФМ – колебаниями.
 Определить количество боковых частот и полосу, занимаемую ЧМ и ФМ – колебаниями при уменьшении модулирующей частоты в n раз.
 Определить количество боковых частот и полосу, занимаемую ЧМ и ФМ – колебаниями, амплитуда модулирующего сигнала увеличится в к раз по сравнению с п. 2.
 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

Таблица 4.2. Исходные данные.
No варианта М n К
2 6 2 2.1


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).

Исходные данные:
Uср, В U0, В Ω, кГц fт, кГц fн, кГц fв, кГц τимп, мкс
4 3 2 8 0 10 10


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.