тизна вольт-амперної характеристики на різних ділянках також різна.
Обчислити амплітуди спектральних складових струму I 0, I 1, I 2 і побудувати спектральні діаграми напруги і струму в масштабі. Оцінити коефіцієнт нелінійних спотворень струму.
У околиці робочої точки В, вольт-амперна характеристика нелінійного елемента представлена ??у вигляді:
(1.2);
Докладене до нелінійного елементу напруга:
(1.3).
Підставами вираз (1.3) в (1.2) і отримаємо:
;
звідси випливають такі співвідношення для розрахунку постійної складової і амплітуд гармонік струму:
0=23.5 мА; 1=23 мА; 2=3.5 мА;
Візьмемо опір навантаження рівний 1 Ом, тоді амплітуди гармонік напруги рівні:
0=23.5 мВ; 1=23 мВ; 2=3.5 мВ;
Коефіцієнт нелінійних спотворень обчислюється за формулою
в нашому випадку
Побудуємо спектральну діаграму струму і напруги в масштабі.
Складемо таблицю значень:
Таблиця 3
kf, ГцI, мАUk, мВ0023.523.51f0232322? f03.53.5
Спектральна діаграма струму зображена на малюнку 4.1;
Малюнок 4.1 - Спектральна діаграма струму
Малюнок 5.1 - Спектральна діаграма напруги
. Аналіз резонансного підсилювача потужності (РУМ)
Вихідні дані:
Електрична схема РУМ (рисунок 2.1) зібрана на біполярному транзисторі з навантаженням у вигляді паралельного коливального контуру з добротністю Q і коефіцієнтом включення в колекторний ланцюг транзистора-p. На вхід підсилювача подається напруга
бе (t)=U б0 + U БM cos2? f 0 t;
коливальний контур налаштований на частоту сигналу f 0.
Малюнок 2.1 Електрична схема РУМ
ВАХ транзистора i к=j (U бе) аппроксимирована відрізками прямих (рисунок 2.2).
Малюнок 2.2- ВАХ транзистора.
де: - крутизна ВАХ транзистора, бн - напруга відсічення (початкове), бн - напруга зсуву на базі.
Необхідні чисельні значення параметрів сигналу і схеми задані в таблиці 4.
Таблиця 4
S, A/BU бн, Вf 0, МГцL, мкГнQpЕ до, В0,10,61250400,115U БM=0.52 вугол відсічення=90 град.
Завдання:
- Визначити напругу зміщення U б0 для заданих U БM і;
- Розрахувати амплітуду імпульсу колекторного струму I Кm, постійну складову колекторного струму I до0 і амплітуди гармонік I к1, I к2, I к3, побудувати в масштабі спектральну діаграму струму;
- Обчислити значення ємності С і смугу пропускання коливального контуру;
- Обчислити амплітуду напруги першої гармоніки на колекторі U Кm, на конденсаторі U cm;
- Визначити середню потужність коливання, виділювану в контурі Р -к, потужність Р 0 споживану від джерела живлення Е к і коефіцієнт корисної дії (ККД) h=Р к/Р 0;
- Зобразити в масштабі тимчасові діаграми вхідної напруги U бе (t), колекторного струму i до (t), струму першої гармоніки i до (t), напруги на виході U ке (t).
Виконання завдання.
Визначити напругу зміщення U б0 для заданих U БM і.
Напруга зсуву U б0 визначається з рівності
;
Звідки
В.
Розрахувати амплітуду імпульсу колекторного струму I Кm, постійну складову колекторного струму I до0 і амплітуди гармонік I к1, I к2, I к3, побудувати в масштабі спектральну діаграму струму.
Розрахуємо амплітуду імпульсу колекторного струму: Амплітуду колекторного струму обчислюють за формулою:
Постійну складову і амплітуди гармонік струму обчислюють за формулами:
(2.1)
Використовуючи формули (2.1) знаходимо:
А;
А;
А;
А;
Побудуємо в масштабі спектральну діаграму струму:
Складемо таблицю значень: ...
