Результаты

- Для узкополосных частотно-избирательных систем характерно то, что отношение ширины полосы пропускания к центральной частоте этого интервала мало. Их применяют для частотной фильтрации полезных сигналов, имею-щих ограниченный спектр.

- Физически частотно-избирательные цепи могут быть реализованы в. виде высокодобротных колебательных систем, как одноконтурных, так и многоконтурных.

- Входной сигнал является широкополосным по отношению к частотно-избирательной системе, если его спектральную плотность можно считать постоянной в пределах полосы пропускания.

- Низкочастотный эквивалент узкополосной цепи — воображаемая система, частотный коэффициент передачи которой получен путем переноса частотной характеристики исходной цепи в окрестность нулевой частоты.

- Импульсная характеристика узкополосной цепи представляет собой узкополосное колебание, мгновенная частота которого близка к центральной частоте полосы пропускания.

- Комплексная огибающая импульсной характеристики узкополосной цепи пропорциональна импульсной характеристике низкочастотного эквивалента.

- С помощью частотно-избирательных цепей, измеряя их отклики на произвольный широкополосный сигнал, можно экспериментально исследовать зависимость модуля спектральной плотности сигнала от частоты (аппаратурный спектральный анализ).

- Вместо полного решения задачи о воздействии узкополосного сигнала на частотно-избирательную цепь достаточно решить более простую задачу о прохождении комплексной огибающей входного сигнала через низкочастотный эквивалент системы.

- В результате воздействия узкополосной цепи на AM -сигнал при условии, что центральная частота полосы пропускания и частота несущего колебания совпадают, происходит снижение глубины модуляции.

- При прохождении импульса включения гармонического сигнала через настроенную одноконтурную систему огибающая выходного процесса устанавливается до уровня 0.9 от стационарного значения за время

- Расстройка между резонансной частотой контура и частотой гармонического заполнения импульса включения приводит к немонотонному изменению во времени огибающей выходного сигнала. Мгновенная частота на выходе также оказывается непостоянной.

- Прохождение фазоманипулированных и частотно-манипулированных сигналов через узкополосный резонансный усилитель сопровождается изменением во времени физической огибающей, полной фазы и мгновенной частоты выходного сигнала.

- Задачу о воздействии сигналов с непрерывной ЧМ или ФМ на узкополосные цепи удается решить методом медленно меняющихся амплитуд при условии, что затухание колебательных контуров мало и индекс угловой модуляции невелик.

- Групповое время запаздывания узкополосных сигналов с точностью до знака равно значению первой производной ФЧХ на центральной частоте спектра сигнала.

Вопросы

1. Как принято определять ширину полосы пропускания узкополосных радиотехнических цепей? На сколько децибел ослабляется сигнал с частотой, соответствующей границе полосы пропускания?

2. При каком условии АЧХ одноконтурной резонансной системы оказывается симметричной относительно резонансной частоты?

3. Каков типичный порядок величин L, С, Крез для параллельных колебательйых контуров с резонансной частотой в несколько десятков мегагерц?

4. Что такое абсолютная и относительная расстройки?

5. Изобразите характерную картину расположения на комплексной плоскости полюсов передаточной функции узкополосной системы. Можно ли по ней определить добротность системы?

6. Как осуществляется неполное включение колебательного коитура во внешнюю цепь?

7. В чем проявляется влияние внутреннего сопротивления электронного прибора на характеристики резонансного усилителя малых колебаний? Как можно ослабить возникающий здесь вредный эффект?

8. Каково преимущество усилителя со связанными контурами по сравнению с одноконтурным усилителем? Какую роль в формировании АЧХ усилителя играет фактор связи?

9. Перечислите факторы, определяющие предельную верхнюю частоту, на которой резонансный усилитель еще оказыввется работоспособным.

10. Какой смысл (абсолютный или относительный) вкладывается в понятие «широкополосный сигнал»?

11. Обязательно ли низкочастотный эквивалент узкополосной системы должен быть физически реализуемой цепью?

12. Изобразите примерный график импульсной характеристики какой-либо узкополосной системы. Обратите внимание на условие физической реализуемости.

13. Что такое постоянная времени колебательного контура?

14. Какова разница между импульсными характеристиками одноконтурного и двухконтурного усилителей?

15. Сформулируйте физический смысл спектрального разложения сигнала.

16. Как следует выбирать полосу пропускания резонансного усилителя для удовлетворительного в техническом отношении пропускания АМ-сигналов? В чем заключена противоречивость требований к форме АЧХ частотных фильтров?

17. Чем определяется время установления колебаний в одноконтурном резонансном усилителе?

18. Дайте физическую трактовку процесса установления колебаний в одноконтурной резонансной системе, возбуждаемой со стороны входа импульсом включения гармонической ЭДС. Какова здесь роль собственных колебаний контура? Почему в начальный момент времени выходной сигнал мал?

19. Проведите такой же внализ применительно к фазоманипулврованному входному сигналу. Почему во время переходного процесса частота сигнала на выходе непостоянна?

20. В чем сущность метода медленно меняющихся амплитуд?

21. Что такое групповое время запаздывания? Какова должна быть ФЧХ системы для того, чтобы проходящий через нее сигнал испытывал минимальные искажения?

Задачи

1. При каком значении обобщенной расстройки крутизна АЧХ резонансного контура максимальна?

2. Параллельный колебательный контур на резонансной частоте 20 МГц имеет активное сопротивление 30 кОм, а на частоте 21 МГц модуль его сопротивления равен 18 кОм. Рассчитайте параметры контура.

3. Найдите частотный коэффициент передачи и импульсную характеристику низкочастотного эквивалента идеального полосового фильтра [см. формулу (9.16)].

4. Решите предыдущую задачу применительно к гауссовому радиофильтру [см. формулу (9.17)].

5. В схеме резонансного усилителя малых колебаний (см. рис. 9.2) коэффициент включения контура в коллекторную цепь транзистора может изменяться путем перемещения отвода по виткам катушки. Найдите зависимость напряжения на конденсаторе контура от коэффициента включения.

6. Гвуссов радиофильтр [см. формулу (9.17)] с параметрами возбуждается входным сигналом, имеющим вид прямоугольного видеоимпульса с амплитудой 25 В и длительностью 0.2 мкс. Покажите, что этот сигнал по отношению к данному фильтру можно считать широкополосным. Найдите сигнал на выходе системы.

7. На входе одноконтурного резонансного усилителя с параметрами МГц, действует экепбненциальный видеоимпульс напряжения . Найдите сигнал на выходе усилителя.

8. На входе последовательного колебательного коитура включен источник ЭДС . Контур настроен в резонанс с частотой несущего колебания. Определите добротность коитура, при которой коэффициент модуляции тока равен 0.4.

9. Исследуйте искажения огибающей прямоугольных радиоимпульсов при прохождении их через одноконтурный резонансный усилитель с эквивалентной добротностью Несущая частота входного сигнала, равная 2 МГц, совпадает с резонансной частотой коитура.

10. Определите закон изменения во времени мгновенной частоты сигнала на выходе одноконтурного резонансного усилителя, возбуждаемого сигналом . Контур усилителя настроен на несущую частоту входного колебания и имеет постоянную времени, равную 10 5 с.

11. Резонансный усилитель содержит два контура, настроенных на одинаковую частоту 12 МГц. Добротности контуров первого и второго звеньев равны 40 и 50 соответственно. Определите групповое время запаздывания узкополосного сигнала с центральной частотой 12.2 МГц.

Более сложные решения

12. Решите задачу о воздействии Однотонального АМ-сигнала на резонансный усилитель в условиях, когда несущая частота сигнала не совпадает с резонансной частотой контура Покажите, что расстройка между этими частотами приводит к паразитной угловой модуляции выходного сигнала. Считая относительную расстройку малой, выведите формулу для расчета параметров паразитной модуляции.

13. Миогоконтурный резонансный усилитель состоит из идентичных звеньев. Выведите формулу, называемую в радиотехнике формулой Агеева — Кобзарева, определяющую время установления выходных колебаний в данной системе в зависимости от числа звеньев N, постоянной времени одного контура тк и резонансной частоты 0. Входной сигнал — импульс включения гармонической ЭДС с частотой

Указание. Воспользуйтесь законом соответствия изображений и оригиналов вида

14. На основании формулы (9.86) получите следующий член разложения мгновенной частоты выходного сигнала по степеням малого параметра е. Докажите, что очередное слагаемое ряда изменяется во времени с утроенной частотой модуляции.