Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Определение показателей нелинейности и выбор оптимального режима

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 известного двухсигнального метода измерения ПНП являются весьма трудоемкими. При этом определение оптимального режима становится вовсе проблематичным [1, 3].

Для определения найдем первую и вторую производные полинома , значение которых целесообразно занести в табл. 4.3, совмещая их с данными самого полинома в тех же контрольных точках.

 

(4.33)

 

Тогда с учетом коэффициентов найденного полинома (4.32) имеем

(4.34)

Далее по формуле (4.11) вычисляем , который заносим в табл. 4.3 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. 2).

 

Рис 2. Экспериментальная (пунктиром) и теоретическая кривые (аппроксими-рующий полином) и полученная зависимость в функции от напряжения затвора усилителя на ПТ 2П902А

Таблица 4.3

, 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, 009   -0, 108

 

По данным табл. 4.3 и графикам (рис. 2) 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 (4.4) при амплитуде бигармонического интермодулирующего сигнала на выходе В равен:

=0, 25· 0, 142= 0, 0000483,

или в дБ: (дБ) = 20 lq k 3 = 20 lq 0, 0000483 ≈ -86 дБ (рис. 3).

При этом амплитуды бигармонической комбинационной (интермодуляционной) составляющей с упомянутыми частотами и равны:

= 0, 0000483·0, 14·10 ≈ 6, 7 мкВ.

Рис. 3. Вид интермодулирующих U1 = U2 и интермодуляционных Uk3 спектральных составляющих на экране анализатора спектра

Безупречная точность приведенного расчета подтверждается на основе из-вестного двухсигнального метода измерения соответствующих коэффициентов нелинейности второго к 2 или третьего к3 порядков. Метод состоит в том, что на вход усилителя подают два равных сигнала и с частотами и , находящимися в полосе пропускания усилителя (рис. 4).

Рис. 4. Схема для измерения коэффициентов нелинейности k 2 и k 3 и последующего вычисления Н2 и Н3

На выходе усилителя образуются ПНП второго или третьего порядков с соответствующими частотами f 1 ± f 2 или и и амплитудами Uк2 или Uk3, измеряемыми анализатором спектра.

Измеренное ослабление величины ПНП третьего порядка (амплитуды ) относительно бигармонического сигнала , характеризуемое коэффициентом интермодуляции третьего порядка , измеряется непосредственно анализатором спектра в логарифмическом масштабе (в дБ).

Выводы.

1) В выполненной курсовой работе на основе аппроксимации заданной экспериментальной зависимости коэффициента усиления в функции от напря-жения смещения «затвор-исток» Кэ = f(Uзи) усилительного каскада на полевом транзисторе 2П902А(1S) и гармонического анализа с использованием метода «мгновенного коэффициента передачи» (МКП) определены параметры нелинейности третьего порядка Н3 во всем интервале смещений Uзи и выбран оптимальный режим усилителя, при котором Н3 стремится к нулю при максимально возможном коэффициенте усиления Кэ = Во.

2) Выбранный оптимальный режим соответствует ≈ 3, 6 В, параметр нелинейности Н3 = (-0, 00985) 1/ В2 .

3) В выбранном оптимальном режиме коэффициент интермодуляционных искажений третьего порядка составил k3 = -86 дБ при уровне равных амплитуд бигармонического сигнала на выходе усилителя U1 = U2 = Uс = 0, 14 В (рис. 3).

При этом амплитуды бигармонической комбинационной (интермодуляционной составляющей с упомянутыми частотами и равны:

= 0, 0000483·0, 14·10 ≈ 6, 7 мкВ.

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
  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

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Шестое и седьмое слово Спасителя на кресте | Аннотация. ACh «Сеттерфилд Д . Тринадцатая сказка»: ИД «Азбука-классика»; СПб.; 2007
Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.008 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал