Контрольная работа по "Радиоэлектронике"
Автор: arelcmok • Июнь 5, 2020 • Контрольная работа • 1,065 Слов (5 Страниц) • 375 Просмотры
1. Задание 1 (2И)
1) Составить схему резонансного усилительного каскада (или умножителя частоты гармонических колебаний) на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером. Для осуществления смещения использовать коллекторную батарею. Напряжение смещения UСМ=0,2 В. Параметры контура, включенного в качестве нагрузки: добротность Q=100, резонансная частота fР=600 кГц, эквивалентное сопротивление при резонансе RЭР=10 кОм. На вход каскада подано напряжение: uВХ(t)=UВХcos2πf0t, где UВХ=1,0 В, f0=300 кГц.
Возможный вариант схемы резонансного усилителя (умножителя частоты) приведен на рис.1.
[pic 1]
Рисунок 1 – Схема резонансного усилителя (умножителя)
2) Выбрать способ аппроксимации и аппроксимировать рабочий участок динамической вольт-амперной характеристики транзистора iК(UБ). Построить графики заданной и аппроксимированной характеристик. Определить погрешность аппроксимации.
Сопоставив заданные значения UСМ=0,2 В и UВХ=1,0 В, приходим к выводу о необходимости использования кусочно-линейной аппроксимации.
Динамическая вольт-амперная характеристика транзистора задана в виде таблицы (Таблица 1).
Таблица 1 – Вольт-амперная характеристика транзистора
UБ,В | 0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 |
iК,мА | 0 | 0 | 0,03 | 0,28 | 0,92 | 1,75 | 2,58 | 3,22 | 3,48 | 3,55 | 3,60 |
iКА,мА | 0 | 0 | 0 | 0,28 | 1,02 | 1,75 | 2,49 |
Выполним построение графиков заданной и аппроксимированной характеристик в одной системе координат – рисунок 2:
[pic 2]
Рисунок 2 – Графики заданной и аппроксимированной характеристик
Для построения аппроксимированной характеристики предположим, что прямая проходит через две точки заданной характеристики (при UБ=1 В и UБ=0,6 В). С учетом данных значений найдем крутизну и напряжение запирания аппроксимированной ВАХ:
[pic 3]
[pic 4]
Аналитическое выражение для построения аппроксимированной ВАХ:
[pic 5]
Расчет погрешности аппроксимации:
[pic 6]
3) Вычислить амплитуды и частоты гармоник коллекторного тока. Построить спектральную диаграмму.
Угол отсечки для аппроксимированной характеристики:
[pic 7]
[pic 8]
Для полученного значения угла отсечки находим амплитуды и частоты гармоник коллекторного тока используя графики коэффициентов Берга (рисунок 3), результаты вычислений сведем в таблицу (таблица 2).
[pic 9]
Рисунок 3 – Графики коэффициентов Берга
Таблица 2 – Амплитуды гармоник коллекторного тока транзистора
n | αn | In, мА | fn, кГц |
0 | 0,256 | 0,637 | 0 |
1 | 0,440 | 1,093 | 300 |
2 | 0,266 | 0,660 | 600 |
3 | 0,086 | 0,214 | 900 |
Выполним расчет гармоник коллекторного тока транзистора:
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
На основании полученных данных построим спектральную диаграмму коллекторного тока – рисунок 4.
[pic 14]
Рисунок 4 – Спектральная диаграмма коллекторного тока
4) Найти зависимость сопротивления контура от частоты, АЧХ и ФЧХ. Построить график АЧХ. Сопоставить АЧХ контура со спектральной диаграммой коллекторного тока.
...