Читайте также: |
|
Полученные коэффициенты аппроксимации используем для определения параметров нелинейности и коэффициентов интермодуляционных искажений в широком диапазоне смещений , что позволит выбрать по этому виду нелинейности оптимальный режим, при котором стремится к нулю, а коэффициент усиления В0 максимально возможный. Заметим, что экспериментальные определения коэффициентов и параметров нелинейности на основе ранее описанного двухсигнального метода (смотрите стендовую лабораторную работу № 4) связано с громоздкими измерениями. При этом определение оптимального режима становится вовсе проблематичным [18, 22].
Рис 1. Экспериментальная (пунктиром) и теоретическая кривые
(аппроксимирующий полином) и полученная зависимость
в функции от напряжения затвора усилителя на ПТ 2П902А
Для определения найдем первую и вторую производные полинома , значение которых целесообразно занести в табл. 6.3, совмещая их с данными самого полинома в тех же контрольных точках.
(6.33)
Тогда с учетом коэффициентов найденного полинома (6.32) имеем
(6.34)
Далее по формуле (6.11) вычисляем , который заносим в табл. 6.3 и по ее данным строим совмещенные зависимости и в функции от напряжения и определяем оптимальный режим, при котором параметр имеет минимальное значение при максимально возможном коэффициенте усиления (рис. 1).
Таблица 6.3
, В | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 2,4 | 2,8 | 3,2 | 3,6 | 4,0 | |
0,000574 | 1,5964132 | 6,605958 | 10,901099 | 13,88494 | 16,013656 | 17,65900 | 18,873555 | 19,6215 | 20,0416 | 20,3008 | |
- | 18,106298 | 7,897901 | -8,6577368 | -5,2373952 | -2,822148 | -2,646064 | -3,033736 | -2,12276 | -0,5938 | -4,3992 | |
, 1/В2 | - | 5,67 | 0,6 | -0,4 | -0,19 | -0,088 | -0,075 | -0,08 | -0,054 | -0,015 | -0,108 |
По данным табл. 6.3 и графикам (рис. 1) легко определить, что оптимальный режим составляет ≈3,6 В, при этом имеет место максимальное ослабление комбинационных составляющих 3-го порядка с амплитудами и частотами и .
Коэффициент интермодуляционных составляющих , соответствующий этому ослаблению, согласно формуле (6.4) при амплитуде бигармонического интермодулирующего сигнала на выходе В равен:
=0,25· ·0,142=0,0000735
или в дБ: (дБ) = 20 lq k 3 = 20 lq 0,0000735 ≈ 83 дБ (рис. 3). (6.35)
При этом амплитуды бигармонической комбинационной (интермодуляционной) составляющей с упомянутыми частотами и равны
= 0,0000735·0,14·10 ≈10 мкВ.
Безупречная точность приведенного расчета подтверждается на основе известного двухсигнального метода измерения соответствующих коэффициентов нелинейности. Метод состоит в том, что на вход усилителя подают два равных сигнала и с частотами и , находящимися в полосе пропускания усилителя (рис. 2).
Рис. 3. Вид интермодулирующих U1 = U2 и интермодуляционных Uk3 спектральных составляющих на экране анализатора спектра
На выходе усилителя образуются ПНП третьего порядка с частотами и и амплитудами Uk3, измеряемые анализатором спектра.
Ослабление ПНП третьего порядка (амплитуда ) относительно бигармонического сигнала , характеризуемое коэффициентом интермодуляции третьего порядка , измеряется непосредственно анализатором спектра в логарифмическом масштабе (в дБ) - формула (6.35).
Выводы
1. В выполненной курсовой работе на основе аппроксимации заданной экспериментальной зависимости коэффициента усиления в функции от напряжения смещения «затвор-исток» Кэ = f (Uзи) усилительного каскада на полевом транзисторе 2П902А и гармонического анализа с использованием метода «мгновенного коэффициента передачи» (МКП) определены парамет-ры нелинейности третьего порядка Н3 во всем интервале смещений Uзи и вы-бран оптимальный режим усилителя, при котором Н3 стремится к нулю при максимально возможном коэффициенте усиления Кэ = Во.
2. Выбранный оптимальный режим соответствует Uзи ≈ 3,6 В, параметр нелинейности Н3 = (- 0,015) 1/ В2.
В выбранном оптимальном режиме коэффициент интермодуляционных искажений третьего порядка составил k3 -83 дБ при уровне амплитуд бигар-монического сигнала на входе усилителя U1 = U2 = Uс = 0,14 В (рис. 1 и 3).
При этом уровень амплитуды комбинационной (интермодуляционной) составляющей третьего порядка составил Uk3 ≈ 10 мкВ.
6.3.1. Таблица вариантов заданий
Транзистор | Uзи,В | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 2,4 | 2,8 | 3,2 | 3,6 | 4,0 | ||
2П902А(0) | Кэ | 0,01 | 0,5 | 3,1 | 5,65 | 8,2 | 10,1 | 11,7 | 13,15 | 14,3 | 15,5 | ||
2П902А(1) | Кэ | 6,62 | 11,5 | 16,8 | 18,85 | 19,55 | 20,0 | 20,1 | 20,2 | ||||
2П902А(3) | Кэ | 4,4 | 9,8 | 15,7 | 17,75 | 19,3 | 20,0 | 20,55 | 20,8 | 21,15 | |||
2П902А(1S) | Кэ | 5,4 | 10,8 | 15,5 | 18,35 | 20,7 | 21,8 | 22,2 | 22,55 | 22,85 | 23,0 | ||
2П902А(4) | Кэ | 2,18 | 8,95 | 13,1 | 17,8 | 19,2 | 20,1 | 20,8 | 21,0 | 21,1 | |||
2П902А(4S) | Кэ | 1,22 | 3,45 | 12,7 | 16,45 | 19,5 | 21,5 | 22,5 | 22,6 | 22,62 | 22,61 | ||
Транзистор | Uзи,В | -1,5 | -1,2 | -0,9 | -0,6 | -0,3 | 0,3 | 0,6 | 0,9 | 1,2 | 1,5 | ||
2П905А(14) | Кэ | 0,4 | 1,28 | 3,65 | 8,4 | 14,5 | 19,2 | 21,15 | 22,9 | 22,95 | 22,5 | ||
2П905А(14S) | Кэ | 0,08 | 0,5 | 1,85 | 7,5 | 15,33 | 21,33 | 25,28 | 25,0 | 24,0 | 22,8 | ||
2П905А(26) | Кэ | 2,0 | 3,58 | 5,82 | 9,35 | 14,8 | 21,0 | 25,4 | 28,15 | 29,5 | 29,49 | 29,1 | |
2П905А(26S) | Кэ | 0,6 | 1,4 | 2,8 | 5,4 | 10,0 | 16,0 | 20,8 | 23,7 | 25,0 | 25,5 | 25,6 | |
2П905А(119) | Кэ | 4,57 | 10,5 | 15,18 | 18,6 | 20,52 | 21,38 | 22,0 | 22,18 | 21,48 | 19,1 | ||
2П905А(119J) | Кэ | 0,6 | 2,6 | 6,8 | 12,2 | 18,6 | 25,6 | 32,8 | 39,8 | 46,8 | 53,2 | ||
2П905А(262) | Кэ | 0,3 | 0,9 | 2,1 | 6,38 | 12,0 | 16,12 | 18,9 | 20,05 | 20,1 | 19,7 | ||
2П905А(262J) | Кэ | 0,2 | 0,6 | 1,35 | 2,62 | 4,8 | 9,1 | 14,78 | 21,4 | 29,15 | 37,6 | ||
Транзистор | Uзи,В | -1,5 | -1,2 | -0,9 | -0,6 | -0,3 | 0,3 | 0,6 | 0,9 | 1,2 | 1,5 | ||
2П907А(1) | Кэ | 0,7 | 3,7 | 11,9 | 19,1 | 23,6 | 26,2 | 27,2 | 27,45 | 27,3 | 27,1 | 26,6 | |
2П907А(1S) | Кэ | 1,0 | 2,0 | 15,0 | 27,5 | 45,0 | 59,0 | 72,0 | 82,5 | 90,0 | 94,0 | 95,5 | |
2П907А(3) | Кэ | 1,1 | 1,5 | 2,25 | 3,7 | 7,0 | 16,0 | 18,4 | 19,5 | 20,25 | 20,8 | 21,15 | |
2П907А(3J) | Кэ | 4,0 | 4,2 | 4,62 | 5,6 | 8,35 | 42,0 | 56,5 | 71,0 | 85,2 | 99,5 | ||
Транзистор | Uзи,В | -12 | -11,3 | -10,6 | --9,9 | -9,2 | -8,5 | -7,8 | -7,1 | -6,4 | -5,7 | -5,0 | |
2П601А(398) | Кэ | 4,12 | 16,1 | 19,0 | 19,8 | 19,78 | 19,52 | 19,08 | 18,5 | 17,9 | 17,32 | ||
2П601А (398S) | Кэ | 2,6 | 15,0 | 23,0 | 31,5 | 34,0 | 30,8 | 35,3 | 30,4 | 30,8 | 34,0 | ||
2П601А (398J) | Кэ | 0,3 | 9,0 | 23,5 | 43,0 | 66,0 | 89,0 | 157,7 | |||||
2П601А (401) | Кэ | 13,0 | 17,0 | 18,35 | 18,58 | 18,42 | 18,12 | 17,7 | 17,15 | 16,56 | 15,9 | ||
2П601А(401S) | Кэ | 10,2 | 22,3 | 25,45 | 27,5 | 28,4 | 28,85 | 29,1 | 29,2 | 29,2 | 29,2 | ||
2П601А(401J) | Кэ | 2,3 | 16,9 | 40,0 | 60,0 | 80,0 | 120,5 | 140,5 | |||||
Транзистор | Uзи,В | -5,6 | -5,2 | -4,8 | -4,4 | -4,0 | -3,6 | -3,2 | -2,8 | -2,4 | -2,0 | -1,6 | |
2П601Б(1) | Кэ | 3,6 | 13,4 | 17,7 | 19,5 | 20,4 | 20,45 | 20,5 | 20,5 | 20,48 | 20,25 | ||
2П601Б(1J) | Кэ | 0,45 | 5,0 | 14,0 | 24,5 | 37,0 | 45,0 | 58,0 | 68,0 | 79,0 | 88,0 | ||
2П601Б(2) | Кэ | 1,69 | 7,22 | 10,0 | 11,5 | 12,25 | 12,6 | 12,75 | 12,8 | 12,9 | 12,9 | ||
2П601Б(2J) | Кэ | 0,36 | 4,6 | 12,9 | 23,2 | 35,0 | 46,0 | 57,0 | 66,5 | 78,0 | 88,0 | ||
2П601Б(3) | Кэ | 2,82 | 9,7 | 12,2 | 13,25 | 13,8 | 14,0 | 14,3 | 14,4 | 14,45 | 14,47 | ||
2П601Б(3J) | Кэ | 0,212 | 2,25 | 6,1 | 10,4 | 15,0 | 19,5 | 24,3 | 28,8 | 34,0 | 39,0 | ||
Транзистор | Uзи,В | -7,4 | -7,0 | -6,6 | -6,2 | -5,8 | -5,4 | -5,0 | -4,6 | -4,2 | -3,8 | -3,4 | |
КП601А(1) | Кэ | 0,2 | 3,55 | 13,5 | 14,9 | 15,5 | 16,0 | 16,2 | 16,1 | 16,05 | |||
КП601А(2) | Кэ | 0,18 | 3,4 | 9,0 | 12,1 | 13,5 | 14,2 | 14,7 | 14,9 | 15,0 | 14,9 | ||
КП601А(3) | Кэ | 0,16 | 2,75 | 7,7 | 10,5 | 11,9 | 12,5 | 13,0 | 13,05 | 13,1 | 13,2 | ||
КП601А(4) | Кэ | 0,4 | 5,35 | 13,5 | 17,2 | 19,0 | 20,0 | 20,8 | 20,9 | 20,95 | 20,8 | ||
2П903А(1) | Кэ | 1,95 | 5,78 | 19,7 | 25,0 | 28,0 | 28,9 | 29,5 | 29,5 | 29,1 | 28,95 | ||
2П903А(2) | Кэ | 0,74 | 3,42 | 13,2 | 17,9 | 20,2 | 23,3 | 22,0 | 22,1 | 22,2 | 22,1 | ||
2П903А(3) | Кэ | 1,0 | 2,75 | 10,5 | 14,8 | 16,85 | 18,1 | 18,9 | 19,5 | 19,4 | 19,3 | ||
2П903А(4) | Кэ | 0,18 | 4,65 | 8,4 | 10,2 | 11,5 | 11,95 | 12,3 | 12,6 | 12,8 | 12,7 | ||
Транзистор | Uзи,В | 0,5 | 0,52 | 0,54 | 0,56 | 0,58 | 0,6 | 0,62 | 0,64 | 0,66 | 0,68 | 0,7 | |
2Т904А | Кэ | 1,0 | 1,7 | 4,0 | 10,0 | 21,0 | 39,0 | 65,5 | 97,5 | ||||
2Т913А | Кэ | 1,0 | 1,2 | 2,0 | 3,8 | 8,8 | 18,0 | 32,0 | 54,0 | 76,0 | 94,0 |
Продолжение таблицы
Транзистор | Uзи,В | -4,0 | -3,6 | -3,2 | -2,8 | -2,4 | -2,0 | -1,6 | -1,2 | -0,8 | -0,4 | ||
КП906А(1) | Кэ | 1,98 | 10,07 | 16,8 | 19,0 | 20,3 | 21,4 | 21,9 | 22,2 | 22,2 | 22,1 | ||
КП906А(2) | Кэ | 0,34 | 4,4 | 13,7 | 19,0 | 21,5 | 22,8 | 23,4 | 23,8 | 23,9 | 23,9 |
6.4. Типовое задание «Определение степени блокирования и допустимого по блокированию режима усилительного каскада аппаратуры ВЧ связи по ЛЭП»
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 83 | Нарушение авторских прав