А) 100 мГц б) 500 мГц в) 900 мГц г) 1000 мГц

Рис.1

Ток на входе преобразователя частоты и ток на выходе являются нелинейными функциями всех перечисленных напряжений:

(1)

Амплитуда напряжения гетеродина выбирается много больше напряжения сигнала и промежуточных частот. Нелинейные зависимости (1) можно разложить в степенной ряд Тейлора относительно малых переменных и :

(2)

Все коэффициенты в выражении (2) являются периодическими и могут быть представлены рядами Фурье:

(3)

Из выражений (3) следует, что коэффициенты разложения и являются входной и выходной проводимостью.

Коэффициент является проводимостью обратного преобразования, а коэффициент является крутизной преобразования.

Как правило, в преобразователях частоты за счет фильтрации на входе выделяется амплитуда первой гармоники , на выходе – амплитуда первой гармоники промежуточной частоты . Используем тригонометрические соотношения:

Определим промежуточную частоту как:

В случае > спектр информационного сигнала прямо переносится на промежуточную частоту, в противном случае спектр промежуточной частоты становится инверсным.

Необходимым условием для эффективной работы ПЧ является наличие фильтров на входе и выходе.Выражение (2) для отфильтрованных частот представим амплитудными зависимостями:

(4)

Для транзисторных преобразователей, ввиду слабости обратной связи, а также малой величины выходной проводимости, амплитуды токов на входе и выходе можно представить в упрощенном виде:

(5)

Коэффициент преобразования равен отношению сигнала преобразования и входного сигнала:

(6)

где -сопротивление нагрузки.

При воздействии гетеродина на p/n переход, находящийся в открытом состоянии, вольт-амперную характеристику можно представить в виде степенной функции:

Крутизна характеристики равна:

При воздействии гармонического сигнала гетеродина:

Входная проводимость =2b ,где -напряжение смещения. Крутизна преобразования на первой гармонике преобразователя равна:

При больших напряжениях гетеродина целесообразно применять кусочно-линейную аппроксимацию вольтамперной характеристики активного элемента.

Рис.2, крутизна тока при воздействии гетеродина представляет собой периодическую последовательность импульсов одинаковой величины.

Рис. 2.

Постоянная составляющая прямого преобразования Фурье проводимости нелинейного элемента (рис.1) равна:

Проводимость по первой гармонике гетеродина:

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

1. Спектр сигнала с несущей частотой 1 ГГц преобразуется в приемнике в промежуточную частоту. Укажите частоту гетеродина с не инвертируемым спектром:

а) 100 мГц б) 500 мГц в) 900 мГц г) 1000 мГц

2. Зависимость тока стока полевого транзистора, используемого в смесителе, от напряжения на затворе определяется формулой: ,

коэффициент , амплитуда напряжения гетеродина 1B. Рассчитать крутизну преобразования по первой гармонике при напряжении смещения 1В. Укажите правильный ответ

А) 0,1 б) 0,5 в) 1 г) 2 д) 10

3. Определить коэффициент преобразования смесителя П.2 для нагрузки 50 Ом. Укажите правильный ответ:

А) 0,01 б) 0,025 в) 0,05 г) 0,15 д) 1

1. Частота несущей информационного сигнала передатчика 1 ГГц. Полоса частот приемника (9-10) ГГц. Выберете частоту гетеродина передатчика с не инвертируемым спектром сигнала:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: