Схемотехника радиоэлектронных средств Першин
- Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
Схемотехника радиоэлектронных средств. Программа, методические указания, контрольное задание, практикум по выполнению лабораторных работ в пакете MicroCAP-8 и примеры выполнения контрольных задач по курсу «Схемотехника радиоэлектронных средств» для студентов специальности «1-39 02 02 Проектирование и производство радиоэлектронных средств» заочной формы обучения: учеб.-метод. пособие / В.Т.Першин.- Минск: БГУИР, 2013. ─ 114 c.
- Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
Контакты - помощь студентам
Пн - Вскр 900-2200
39-58-68-649
bovaliservice
zakaz [at] reshuzadachi [dot] ru
+375 29 2560343
+7 965 1438010Готовые решения задач
Сотрудничество
Вниманию авторов студенческих работ! Приглашаем к долгосрочному и взаимовыгодному сотрудничеству кандидатов наук, аспирантов, инженеров и других специалистов. Горячие вакансии: геодезия, термех и сопромат строительного профиля БНТУ, спецпредметы БГИУР (проектирование РЭС, СВЧ, антенны) и другие. Ждем ваше резюме...
Помощь заочникам
Готовые решения задач, дополнительные шпаргалки, методички, находятся в свободном доступе тут
Контрольное задание составлено в 60 вариантах. Номер варианта выбирается студентом в соответствии с последними цифрами его учебного шифра.
При выполнении задания студент обязан соблюдать следующие правила.
1. Привести содержание контрольного задания и исходные данные для расчета в соответствие с номером варианта.
2. Представить пояснение перед расчетом каждой величины. приводить при расчете сначала буквенное начертание формулы. Обязательно указывать против всех расчетных формул, кроме общеизвестных, список использованной литературы.
3. Свести результаты расчетов требуемых характеристик в таблицы.
4. Принципиальные электрические схемы, вольтамперные характеристики электронных приборов, используемые при расчетах, временные диаграммы, графики рассчитанных зависимостей выполненить четко на миллиметровой бумаге карандашом и обязательно вклеить в работу.
Контрольное задание состоит из шести задач.
Задача 1. Расчет каскада линейного транзисторного усилителя с резистивной нагрузкой в соответствии с показателями, приведенными в табл. 1. Оценить коэффициент нелинейных искажений усилителя с помощью формул пяти ординат. Привести принципиальную электрическую схему усилителя со спецификацией его схемных элементов.
Таблица 2.1
Показа- тели
В а р и а н т ы
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Мощность
в нагрузке,
Вт
2,0
3,0
4,0
2,5
3,5
4,5
1,5
0,5
0,8
0,6
Коэффи-циент гармоник,
%
3,0
2,5
3,0
4,0
4,5
3,5
5,0
4,0
4,5
3,5
Диапазон рабочих частот,
Fн, Гц,
Fв, кГц
100
5,0
50
6,0
20
7,0
50
8,0
100
9,0
80
10,0
40
7,0
60
9,0
20
7,0
50
8,0
Линейные искажения,
Мн, дБ,
Мв, дБ
0,25
1,2
0,30
1,3
0,45
1,4
0,50
1,3
0,60
1,2
0,25
1,4
0,35
1,5
0,45
1,3
0,55
1,4
0,6
1,0
Продолжение таблицы 2.1
Показа- тели
В а р и а н т ы
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Мощность
в нагрузке,
Вт
3,0
4,0
5,0
3,5
4,5
5,5
2,5
1,5
1,8
1,6
Коэффи-циент гармоник,
%
3,0
2,5
3,0
4,0
4,5
3,5
5,0
4,0
4,5
3,5
Диапазон рабочих частот,
Fн, Гц,
Fв, кГц
100
5,0
50
6,0
20
7,0
50
8,0
100
9,0
80
10,0
40
7,0
60
9,0
20
7,0
50
8,0
Линейные искажения,
Мн, дБ,
Мв, дБ
0,25
1,2
0,30
1,3
0,45
1,4
0,50
1,3
0,60
1,2
0,25
1,4
0,35
1,5
0,45
1,3
0,55
1,4
0,6
1,0
Показа- тели
В а р и а н т ы
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Мощность
в нагрузке,
Вт
2,5
3,5
4,5
2,5
3,5
1,5
4,5
,5
2,8
2,6
Коэффи-циент гармоник,
%
3,0
2,5
3,0
4,0
4,5
3,5
5,0
4,0
4,5
3,5
Диапазон рабочих частот,
Fн, Гц,
Fв, кГц
100
5,0
50
6,0
20
7,0
50
8,0
100
9,0
80
10,0
40
7,0
60
9,0
20
7,0
50
8,0
Линейные искажения,
Мн, дБ,
Мв, дБ
0,25
1,2
0,30
1,3
0,45
1,4
0,50
1,3
0,60
1,2
0,25
1,4
0,35
1,5
0,45
1,3
0,55
1,4
0,6
1,0
Продолжение таблицы 2.1
Показа- тели
В а р и а н т ы
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
Мощность
в нагрузке,
Вт
1,0
2,0
3,0
1,5
2,5
3,5
0,5
5,5
5,8
5,6
Коэффи-циент гармоник,
%
3,0
2,5
3,0
4,0
4,5
3,5
5,0
4,0
4,5
3,5
Диапазон рабочих частот,
Fн, Гц,
Fв, кГц
100
5,0
50
6,0
20
7,0
50
8,0
100
9,0
80
10,0
40
7,0
60
9,0
20
,0
50
8,0
Линейные искажения,
Мн, дБ,
Мв, дБ
0,25
1,2
0,30
1,3
0,45
1,4
0,50
1,3
0,60
1,2
0,25
1,4
0,35
1,5
0,45
1,3
0,55
1,4
0,6
1,0
Показа- тели
В а р и а н т ы
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
Мощность
в нагрузке,
Вт
12,0
13,0
14,0
12,5
13,5
14,5
11,5
0,9
18
16
Коэффи-циент гармоник,
%
3,0
2,5
3,0
4,0
4,5
3,5
5,0
4,0
4,5
3,5
Диапазон рабочих частот,
Fн, Гц,
Fв, кГц
100
5,0
50
6,0
20
7,0
50
8,0
100
9,0
80
10,0
40
7,0
60
9,0
20
7,0
50
8,0
Линейные искажения,
Мн, дБ,
Мв, дБ
0,25
1,2
0,30
1,3
0,45
1,4
0,50
1,3
0,60
1,2
0,25
1,4
0,35
1,5
0,45
1,3
0,55
1,4
0,6
1,0
Продолжение таблицы 2.1
Показа- тели
В а р и а н т ы
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
Мощность
в нагрузке,
Вт
20,0
30,0
40,0
25
35
45
15
25
28
26
Коэффи-циент гармоник,
%
3,0
2,5
3,0
4,0
4,5
3,5
5,0
4,0
4,5
3,5
Диапазон рабочих частот,
Fн, Гц,
Fв, кГц
100
5,0
50
6,0
20
7,0
50
8,0
100
9,0
80
10,0
40
7,0
60
9,0
20
7,0
50
8,0
Линейные искажения,
Мн, дБ,
Мв, дБ
0,25
1,2
0,30
1,3
0,45
,4
0,50
1,3
0,60
1,2
0,25
1,4
0,35
1,5
0,45
1,3
0,55
1,4
0,6
1,0
Задача 2. Расчет спектра выходного сигнала нелинейного элемента, к которому приложена сумма постоянного и гармонического сигналов. К нелинейному элементу, вольтамперная характеристика которого с напряжением отсечки Uн и крутизной S (рис. 2.1 и рис. 2.2) аппроксимирована ломаной прямой, приложено напряжение При заданных соответствующим вариантом исходных параметрах определить смещение U0 и угол отсечки θ, при которых амплитуда n-й гармоники будет максимальной. Определить при этом смещении амплитуды гармонических составляющих тока I0, Im1, Im2, Im3, Im4 и рассчитать по ним коэффициент гармоник kн.и. выходного сигнала (табл. 2.2). Для заданного сигнала и рассчитанного смещения U0 построить графически эпюры входного сигнала и тока, протекающего через нелинейный элемент, привязав их к вольтамперной характеристике данного нелинейного элемента.
i, mA i, mA
Uн 0 u, B 0 Uн u, B
Рис. 2.1 Рис. 2.2
Таблица 2.2
Номер
варианта
Номер
рисунка
Uн, В
S, mA/B
Um, B n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
- 9
1,8
- 5
0,6
- 3
0,4
- 7
0,7
- 2,5
0,9
10
5
8
10
8
5
3
18
5
9
10 2
4 1
6 3
3 2
10 1
3 3
12 2
4 1
5 3
6 2
Номер
варианта
Номер
рисунка
Uн, В
S, mA/B
Um, B n
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
- 11
0,8
- 5
0,6
- 3
0,4
- 7
0,7
- 2
0,9
7
5
6
20
5
4
9
15
5
10
10 2
4 1
6 3
3 2
10 1
3 3
12 2
4 1
5 3
6 2
Номер
варианта
Номер
рисунка
Uн, В
S, mA/B
Um, B n
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
- 7
0,8
- 5
0,6
- 3
0,4
- 7
0,7
- 2
0,9
12
5
6
13
9
4
4
10
5
15
10 2
4 1
6 3
3 2
10 1
3 3
12 2
4 1
5 3
6 2
Продолжение таблицы 2.2
Номер
варианта
Номер
рисунка
Uн, В
S, mA/B
Um, B n
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
- 10
0,8
- 5
0,6
- 3
0,4
- 7
0,7
- 2
0,9
11
5
11
14
9
5
3
8
5
5
10 2
4 1
6 3
3 2
10 1
3 3
12 2
4 1
5 3
6 2
Номер
варианта
Номер
рисунка
Uн, В
S, mA/B
Um, B n
41
42
43
44
45
46
47
48
4 9
50
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
- 10
0,8
- 5
0,6
- 3
0,4
- 6
0,7
- 2
0,9
7
5
20
10
5
5
3
10
5
10
10 2
4 1
6 3
3 2
10 1
3 3
12 2
4 1
5 3
6 2
Номер
варианта
Номер
рисунка
Uн, В
S, mA/B
Um, B n
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
2.1
2.2
- 8
0,8
- 5
0,6
- 3
0,4
- 7
0,7
- 2
0,9
15
5
10
20
10
5
3
15
5
10
10 2
4 1
6 3
3 2
10 1
3 3
12 2
4 1
5 3
6 2
Задача 3а. Определение необходимой полосы пропускания контура при усилении амплитудно-модулированных колебаний. На вход резонансного усилителя подается АМ-колебание вида При этом частота несущего колебания fн совпадает с резонансной частотой контура fk. Определить необходимую полосу пропускания контура, его добротность и сопротивление потерь в контуре, при которых АМ-колебание будет проходить через усилитель без искажений. Данные для расчета приведены в табл. 2.3. Рассчитать и построить спектр АМ-колебания на выходе усилителя.
Таблица 2.3
Номер Um, B
варианта
fk, кГц FM, кГц
m, % k
L, мкГн С, пФ
1 2
2 5
3 3
4 4
5 8
500 15
600 20
400 12
350 20
300 8
50 0,02
60 - 0,03
70 -0,02
50 0,03
90 0,02
- 390
620 -
- 510
- 470
6 2
7 5
8 3
9 4
10 8
350 15
520 20
230 12
490 18
340 8
60 0,01
80 - 0,02
70 -0,03
65 0,03
90 0,01
- 390
820 -
- 330
- 270
11 2
12 5
13 3
14 4
15 8
540 15
620 20
430 12
370 20
380 8
50 0,02
60 - 0,03
70 -0,02
50 0,03
90 0,02
- 390
620 -
- 510
- 470
16 2
17 5
18 3
19 4
20 8
350 15
590 20
290 12
460 18
390 8
60 0,01
80 - 0,02
70 -0,03
65 0,03
90 0,01
- 390
820 -
- 330
- 270
21 2
22 5
23 3
24 4
25 8
550 15
650 20
450 12
300 20
350 8
50 0,02
60 - 0,03
70 -0,02
50 0,03
90 0,02
- 390
620 -
- 510
- 470
26 2
27 5
28 3
29 4
30 8
310 15
510 20
220 12
400 18
360 8
60 0,01
80 - 0,02
70 -0,03
65 0,03
90 0,01
- 390
820 -
- 330
- 270
Как изменится спектр сигнала на выходе усилителя, если абсолютная расстройка ? Построить (качественно) спектр выходного сигнала и его векторную диаграмму для указанной в задании расстройки.
Задача 3б. Определение необходимой полосы пропускания контура при усилении частотно-модулированных колебаний. На вход резонансного усилителя подается ЧМ-колебание вида По данным, приведенным в табл. 2.4, рассчитать колебательный контур, обеспечивающий прохождение заданного сигнала без искажений, если заданы средняя частота fн, девиация Δf и индекс модуляции β. При этом предполагается, что средняя частота ЧМ-колебания совпадает с резонансной частотой контура, т.е. fн = fk. Определить добротность, сопротивление потерь в контуре. Рассчитать и построить спектр и векторную диаграмму выходного сигнала.
Таблица 2.4
Номер
варианта
Um, B
fн, МГц
FM, кГц
β, рад
L, мкГн
С,
пФ
Δf,
кГц
31
32
33
34
35
2
4
6
5
8
5,0
2,0
2,0
3,0
4,0
8
-
9
12
-
-
2
-
-
3
-
220
470
-
-
390
-
-
300
200
65
85
95
100
80
36
37
38
39
40
1
3
2
4
6
2,5
3,5
2,6
4,2
3,3
7
-
10
11
-
-
2
-
-
3
-
200
330
-
-
390
-
-
300
200
60
80
90
50
70
41
42
43
44
45
2
4
6
5
8
2,5
2,0
1,0
3,0
4,0
8
-
9
12
-
-
2
-
-
3
-
220
470
-
-
390
-
-
300
200
65
85
95
100
80
46
47
48
49
50
1
3
2
4
6
2,5
2,9
2,6
2,2
5,3
7
-
10
11
-
-
2
-
-
3
-
200
330
-
-
390
-
-
300
200
60
80
90
50
70
51
52
53
54
55
2
4
6
5
8
1,5
3,0
4,0
3,0
4,0
8
-
9
12
-
-
2
-
-
3
-
220
470
-
-
390
-
-
300
200
65
85
95
100
80
56
57
58
59
60
1
3
2
4
6
3,5
4,5
5,6
4,2
5,3
7
-
10
11
-
-
2
-
-
3
-
200
330
-
-
390
-
-
300
200
60
80
90
50
70
Как изменится спектр выходного сигнала, если fн ≠ fk и абсолютная расстройка ∆ = fн – fk? Построить (качественно) спектр и векторную диаграмму для указанной расстройки. Значения функций Бесселя приведены в табл. 2.5.
Таблица 2.5
β,рад
J0(β)
J1(β)
J2(β)
J3(β)
J4(β)
1
2
3
0,765
0,224
-0,260
0,440
0,576
0,339
0,115
0,353
0,486
-
0,128
0,309
-
-
0,132
Задача 4. Расчет автогенератора с контуром в цепи коллектора и с индуктивной связью, который генерирует колебания с частотой f0 = 1 МГц. Добротность контура Q = 50, взаимная индуктивность М = 5 мкГн. Характеристика транзистора аппроксимируется полиномом третьей степени
(N – номер варианта). Выбрать величину смещения на базе транзистора для мягкого и жесткого режимов работы автогенератора, построить кривые средней крутизны и колебательные характеристики для этих режимов. Оценить амплитуды стационарных колебаний для мягкого и жесткого режимов работы автогенератора.
Задача 5. Расчет элементов схемы симметричного транзисторного мультивибратора. Начертить спроектированную на транзисторах схему симметричного мультивибратора и произвести расчет всех элементов схемы. Определить амплитуду и время нарастания выходного напряжения, построить в масштабе временные диаграммы, иллюстрирующие работу рассчитанного устройства, если напряжение источника питания в каждом варианте Ек = (10 +N)/2, В, период следования импульсов T выбрать равным T = 20 + N, мкс, (N – номер варианта).
Задача 6. Расчет параметров устройства выборки и хранения, использующегося в схемах аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Привести структурную схему устройства выборки и хранения (УВХ) на которой изобразить сопротивление резистора R = 30 Ом, включающее величины внутренних сопротивлений источника дискретного сигнала s(kT) и электронных ключей ЭК1 и ЭК2, управляющих работой УВХ. Время срабатывания ЭК1 при включении и выключении не учитывается. При замыкании ключа ЭК2 время обнуления напряжения uC(t) на емкости С УВХ также не учитывается.
Отсчетный импульс s(kT) запоминается в интегрирующей RС-цепи на время Тср, необходимое для срабатывания АЦП. Это время должно быть менее длительности периода сигнала дискретизации, равной Т = N, мкс (N – номер варианта).
Рассчитать величину емкости, входящей в запоминающее устройство, обеспечивающее требуемую точность измерения сигнала s(kT) за выбранное время τ0 << T (ошибка не более 1 %) и удержание измеренного напряжения в течение времени Тср ≈0, 8·Т, мкс на уровне не ниже 90 % от первоначального значения.
Оценить величину суммарного сопротивления RΣ, обеспечивающего удержание измеренного напряжения.
Проиллюстрировать временными диаграммами процесс восстановления и хранения сигнала sВЫХ(t) по его выборкам s(kT).