Сигналы и процессы в радиотехнике (СиПРТ)

Министерство образования и  науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Сигналы и процессы в радиотехнике»

       Выполнил студент: Гармаш М. А.

                            Группа: Р-33 д

                           Номер зачётной книжки: 212467

Допущен к защите                                            

              Защищен с оценкой

Руководитель работы                                      

           __________________

Агафонцева О. И.                                                      

           __________________  «   »__________ 2003 г.                                                      «    »________ 2003 г.                         

Севастополь

2003

Содержание

1 ЗАДАНИЕ

2 ЗАДАНИЕ

3 ЗАДАНИЕ

4 ЗАДАНИЕ

5 ЗАДАНИЕ

6 ЗАДАНИЕ

7 ЗАДАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

Задание 1

 Условие:                                   

На безынерционный нелинейный элемент, ВАХ которого аппроксимирована кусочно - ломаной линией с  крутизной  линейного участка  и напряжением отсечки   подано напряжение .

Требуется:

1. Составить уравнение ВАХ нелинейного элемента.

2. Рассчитать и построить спектр выходного тока вплоть до десятой гармоники. Построить временные диаграммы входного напряжения, тока, протекающего через  элемент и его первых четырёх гармоник.

3. Определить углы отсечки и  напряжения смещения , при которых в спектре тока отсутствует: а) вторая гармоника; б) третья гармоника.

4. Найти угол отсечки и напряжение смещения , соответствующие максимуму амплитуды третьей гармоники для случая, когда .

5. Построить колебательную характеристику и описать её особенности. Найти напряжение смещения , соответствующее ее линейности.

Исходные данные приведены  ниже:

S=45ма/А;               U₁=-3 В;                   U₀=-2 В;               U_m=2 В.

Решение:

1. Воспользовавшись (1) составим уравнение  ВАХ   нелинейного элемента , которое  определяется по формуле

(1.1)

Импульсы выходного тока можно рассчитать по формуле:

(1.2)

График изображен на рисунке  1.1

Рисунок 1.1 -

а) График  ВАХ   уравнения нелинейного элемента.

б) График выходного тока .

в) График входного напряжения.

2. Рассчитаем  спектр  выходного тока.  Известно, что спектр тока рассчитывается по формуле:

,                                                                       (1.3)

где - амплитуда -ой гармоники тока;

- амплитуда импульсов тока; n- номер гармоники (n=0,1,…,10);

- коэффициенты Берга,

      Q-угол отсечки, определяемый по формуле:

.                                            (1.3)

Подставив численные значения находим  Q=2.094. Строим спектрограмму выходного тока используя (3). Спектр показан на рисунке 1.2

(1.4)                  (1.6)

(1.5)                 

                  Рисунок 1.2 – Спектрограмма выходного тока

Теперь построим графики первых четырёх гармоник при помощи (3):

Рисунок 1.3 - графики первых четырёх гармоник

3. Определим угол отсечки и смещение, при котором в спектре тока отсутствует n-я гармоника,  что в соответствии с (1.3), можно определить путём решения уравнения :

.                                                       (1.7)

Результат показан ниже :

для 2 гармоники  Q1 = 0, Q2 = 180;                

для 3 гармоники  Q = 0, Q2 = 90, Q = 180;

 Проведём суммирование гармоник:

Рисунок 1.4 - сумма первых десяти гармоник

4. Угол отсечки, соответствующий максимуму n-ой гармоники в спектре тока (при ) определяется по формуле:

(1.8)

Угол отсечки равен 60. Определим соответствующее напряжение смещения  U₀ из формулы(1.3).В итоге получим :

  Подставляя численные значения получим U₀= - 2В.

 5. Колебательная характеристика нелинейного элемента определяется зависимостью амплитуды первой гармоники тока , протекающего через нелинейный элемент, от амплитуды входного напряжения:

.

Поскольку >U₁, то вид характеристики определяется по формуле:

                  .                     (1.9)

где- средняя       крутизна, определяемая cоотношением:

 : .              (1.10)