Усиление амк

В этом случае на вход усилителя подается смещение и АМК:

. (9.12)

В частности, при однотональной модуляции амплитуда огибающей АМК будет

. (9.13)

При усилении такого колебания возможны нелинейные и линейные (частотные) искажения. Первые обусловлены нелинейным элементом, вторые – контуром.

Режим НЭ выбирается так, чтобы колебательная характеристика была линейной. Это имеет место, например, при угле отсечки 90.

Выходное напряжение усилителя рассчитывается по формуле

, (9.14)

где

, ,

, , .

Линейные искажения – это изменение глубины модуляции напряжения по сравнению с глубиной модуляции тока (и, следовательно, с глубиной модуляции входного сигнала), а также запаздывание огибающей на угол (время ) по сравнению с огибающей тока. Они тем меньше, чем меньше добротность , т. е. шире полоса пропускания контура.

Умножение частоты

Эта операция аналогична резонансному усилению (см. рис. 9.1). Разница заключается в том, что контур настраивается на n-ю гармонику входного сигнала ( ). При этом будут справедливы основные формулы расчета нелинейного резонансного усилителя, в которых необходимо заменить напряжения, токи и параметры по первой гармонике соответствующими параметрами по n-й гармонике.

Амплитуда напряжения на выходе умножителя рассчитывается по формуле

. (9.15)

Из (9.15) следует, что при полностью определяется соответствующей функцией Берга , которая достигает максимума при оптимальном угле отсечки

. (9.16)

Если величина импульса тока на выходе нелинейного элемента сохраняется постоянной, то для расчета удобнее использовать коэффициенты . В этом случае

. (9.17)

Коэффициент гармоник на выходе умножителя может быть рассчитан по формуле (9.10). При этом под корнем будут амплитуды всех гармоник, кроме n-й, а в знаменателе амплитуда n-й гармоники.

9.3. Описание лабораторного устройства

Лабораторная работа выполняется в среде «Multisim» (либо с использованием блока № 3 лабораторного стенда [4]).

Нужно открыть диск «Education “Argon” (D)», папки «РТЦиС» и «Лабораторная работа № 9» и файл «Работа_9.Усиление.ms10».

Файл содержит схему стенда, включая принципиальную схему нелинейного преобразователя сигналов НП-1 (рис. 9.6). Вольт-амперная характеристика полевого транзистора приведена на рис. 9.7.

Рис. 9.6

Рис. 9.7

	–1.4	–1.2	–1.0	–0.8	–0.6	–0.4	–0.3	–0.2	–0.1	0.0	0.1	0.2
, мА	12.4	12.3	12.2	12	11.7	10.9	10.0	8.9	7.9	6.9	6.0	5.2
	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.3	1.4
, мА	4.4	3.6	3.0	2.4	1.8	1.4	0.97	0.63	0.37	0.18	0.06	0.00

В состав лабораторного стенда кроме преобразователя НП-1 входят следующие устройства и приборы:

• генератор амплитудно-модулированных сигналов G1;

• источник напряжения смещения (+2 В) с возможностью пошагового изменения напряжения с шагом 0.1 В (5 %) и DC-вольтметром на выходе;

• источник питания НЭ с напряжением = –12 В;

• АС-вольтметр на выходе;

• двухканальный осциллограф XSC1;

• измеритель АЧХ (Bode Plotter) XBP1,

• анализатор спектра XSA1.