МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра теоретичної радіотехніки і радіовимірювань
Дослідження спектрального складу струму
в нелінійному колі
при гармонічному збудженні
Методичні вказівки до лабораторної роботи № 8
з предмету“Сигнали та процеси в радіоелектроніці”
для студентів базового напряму “Радіотехніка”
ЗАТВЕРДЖЕНО
на засіданні кафедри
“Теоретична радіотехніка
та радіовимірювання”
Протокол № 5 від 30 грудня 2003 р.
ЛЬВІВ 2003
Дослідження спектрального складу струму в нелінійному колі при гармо-нічному збудженні. Методичні вказівки до лабораторної роботи № 8 з предмету “Сигнали та процеси в радіоелектроніці” для студентів базового напряму “Радіотехніка” /Упорядники: Желяк Р.І., Мелень М.В.- Львів: НУ ЛП, 2003. - с. 13.
Упорядники: Желяк Р.І., доц., канд. техн. наук,
Мелень М.В., доц., канд. техн. наук.
Рецензенти: Волочій Б.Ю., доц., канд. техн. наук,
Бондарєв А.П., доц., канд. техн. наук.
Відповідальний за випуск: Надобко О.В., доц., канд. техн. наук.
© Желяк Р.І., Мелень М.В., 2003
1. МЕТА РОБОТИ
Метою роботи є дослідження спектра струму, який протікає через нелінійний елемент, при подачі на нього гармонічної та бігармонічної напруги.
2. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ
В радіоелектронних колах для підсилення та перетворення сигналів широко використовуються нелінійні компоненти (електронні лампи і напівпровідникові прилади тощо). Звичайно ці компоненти використовують в області частот, де їх інерційні властивості проявляються слабо, і тому вважають, що їх властивості можна змоделювати нелінійними резистивними (безреактивними) елементами, які мають нелінійну залежність EMBED Equation.3 струму, який протікає через нелінійний елемент, від напруги U на затискачах цього елемента. Цю залежність називають вольт-амперною характеристикою (ВАХ) нелінійного елемента.
При використанні нелінійного елемента як двополюсника його, по аналогії зі звичайним резистором, представляють у вигляді нелінійного резистора, величина опору якого є непостійною величиною, а залежить від величини струму, який протікає через цей резистор.
У випадку використання нелінійного елемента як триполюсника чи чотири-полюсника його властивості описуються за допомогою сім’ї ВАХ.
Найчастіше ВАХ нелінійних елементів визначаються експериментально і пода-ються у вигляді графіка залежності EMBED Equation.3, або у вигляді таблиці.
EMBED Visio.Drawing.6
Рис. 1. ВАХ нелінійного дво-полюсника.
На рис. 1 наведена ВАХ нелінійного двополюсника (нелінійного резистивного елемента).
Розрахунок режиму в нелінійних безінер-ційних радіоелектронних колах часто прово-дять графо-аналітичним методом на підставі еквівалентної ВАХ послідовного, паралельного або змішаного сполучення елементів. Так, нап-риклад, якщо нелінійний елемент включений паралельно з іншим резистивним елементом (лінійним або нелінійним), то результуючу ВАХ отримують поординатним складанням ВАХ окремих елементів, а якщо ж нелінійний елемент з’єднаний послідовно з іншим лінійним або нелінійним резистивним елементом, то результуючу ВАХ отримують по поабсцисним складанням ВАХ окремих елементів.
Часто для аналізу і розрахунку нелінійних радіоелектронних кіл необхідно по-
давати ВАХ нелінійних елементів в аналітичній формі. Оскільки ці характеристики насправді мають складний вигляд, то для спрощення їх опису використовують спрощені аналітичні вирази. Такий спосіб подання характеристик простими функціями, які лише наближено відображають дійсні характеристики нелінійних елементів, називають апроксимацією характеристик.
Одним з найбільш поширених методів апроксимації є апроксимація степеневим поліномом (поліноміальна апроксимація). У цьому випадку функціональну залеж-ність між струмом, що протікає через нелінійний елемент, і прикладеною напругою задають у вигляді:
EMBED Equation.3 . (1)
При апроксимації ВАХ поліномом виду (1) потрібно п...
