ДКР РПУ - Симферопольский колледж радиоэлектроники

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖИ
РЕСПУБЛИКИ КРЫМ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ
СИМФЕРОПОЛЬСКИЙ КОЛЛЕДЖ
РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
РАССМОТРЕНО
на заседании ЦМК № 4
Протокол № __________
«___»________ 2015 г.
Председатель
____________А.Ю.Степанов
УТВЕРЖДЕНО
Методсоветом ГБПОУРК СКР
_____________В.И.Полякова
«___»__________ 2015 г.
Задания
для домашней контрольной работы и
методические указания по их
выполнению
для студентов заочной формы обучения по дисциплине
«Радиоприёмные устройства»
(название дисциплины)
Специальность: 11.02.10 «Радиосвязь, радиовещание и
телевидение»
Разработал преподаватель
_____________И.Я. Ковалёв
(ФИО преподавателя)
«___»_______________2015 г
Симферополь, 2015 г
Методические указания по оформлению контрольных работ.
1.Контрольные работы нужно оформлять в тетрадях в клетку или на
отдельных листах формата А4.
2.Требуется правильно оформить контрольную работу:
- вариант контрольной работы выбирается по шифру;
- полностью, четко и разборчиво написать вопрос контрольного задания;
- выполнить необходимые рисунки карандашом, с помощью
чертежного инструмента;
- написать ответ по существу поставленного вопроса, записи должны быть
сделаны грамотно и аккуратно. Небрежно оформленные работы
возвращаются без проверки;
- записать ответы на все вопросы контрольного задания;
- в конце работы следует указать список использованной литературы,
записанной с соблюдением ГОСТа, поставить дату выполнения работы и
личную подпись;
- необходимо пронумеровать страницы и рисунки, помещенные в работе;
- в тетради должны быть оставлены поля, необходимые для замечаний
преподавателя, возникающих в ходе проверки правильности ответа
студента на поставленные вопросы.
3. Проверенные контрольные задания с выполненной работой по
исправлению ошибок предъявляются на зачете.
Внимание: без представленных зачтенных контрольных работ студенты к
сдаче зачета не допускаются.
Методические указания по выполнению контрольного задания.
1. Вариант контрольного задания выбирается по шифру, согласно
указанию учебной части заочного отделения о вариантах.
2. К выполнению контрольного задания следует приступить лишь после
изучения соответствующего раздела курса.
3. Если самостоятельно дать ответы на поставленные вопросы не удается,
то следует обратиться за консультацией к преподавателю учебного
заведения с тем, чтобы не создавалось отставание от установленного
учебной частью графика сдачи контрольных работ.
По учебному плану специальности «Обслуживание и ремонт
электробытовой техники» «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»
студенты выполняют по дисциплине «Радиоприёмные устройства» одну
домашнюю контрольную работу. При подготовке ответов необходимо
изучить рекомендуемую литературу, а также воспользоваться
теоретическими сведениями (см. папку).
Вариант 1
1 Принцип детектирования радиосигнала. Виды детекторов. Принципиальная
схема АД.
2Приёмники супергетеродинного типа. Достоинства и недостатки. Принцип
работы.
3 Задача Ко входу приемника подключен эквивалент согласованной
антенны. Мощность шума приемника на выходе линейной части Рш вых
(суммарная мощность собственного шума приемника и шумов эквивалента
антенны). Определите приведенный ко входу собственный шум приемника,
если известна шумовая полоса Fш и коэффициент передачи по мощности Кг
линейного тракта. (Рш вых (Вт) = 16*10-12, ∆Fш (Мгц) = 2, Кр, (Дб) = 60)
4 Задача Рассчитайте избирательность приемника (дБ) если по
результатам измерений:
-при точной настройке ЕА0 = 45 мкВ;
-при расстройке Af = 13 кГц ЕА Af = 450 мкВ
Вариант 2
1 Структурная схема приёмника прямого усиления. Назначение блоков,
принцип работы.
2Основные показатели качества радиоприёмных устройств.
3 Задача. Приемник согласован с генератором сигналов, подключенным к его
входу. Коэффициент шума приемника Ш. Определите спектральную
плотность собственного шума, приведенного ко входу приемника, и
шумовую температуру приемника. (Ш=18)
4 Задача Рассчитайте избирательность приемника (дБ) если по
результатам измерений:
-при точной настройке ЕА0 = 60 мкВ;
-при расстройке Af = 15 кГц ЕА Af = 650 мкВ
Вариант 3
1 Побочные каналы приёма. Помехи, виды помех.
2 Структурная схема приёмника супергетеродинного типа. Перенос спектра
сигнала. Принцип работы. Особенности.
3 Задача. Ко входу приемника подключен эквивалент согласованной
антенны. Мощность шума приемника на выходе линейной части Рш вых
(суммарная мощность собственного шума приемника и шумов эквивалента
антенны). Определите приведенный ко входу собственный шум приемника,
если известна шумовая полоса Fш и коэффициент передачи по мощности Кг
линейного тракта. (Рш вых (Вт) = 9*10-13, ∆Fш (Мгц) = 1, Кр, (Дб) = 40)
4 Задача. Коэффициент гармоник равен 7%, амплитуда первой гармоники 5
В, третьей 50мВ, высшие гармоники ничтожно малы, определить величину
второй гармоники выходного устройства РПУ
Вариант 4
1 Назначение, структурная схема, принцип работы преобразователя частоты.
2 Принцип работы частотного детектора. Принципиальная схема.
3 Задача. Приемник согласован с генератором сигналов, подключенным к его
входу. Коэффициент шума приемника Ш. Определите спектральную
плотность собственного шума, приведенного ко входу приемника, и
шумовую температуру приемника. (Ш=32)
4 Задача Рассчитайте избирательность приемника (дБ) если по
результатам измерений:
-при точной настройке ЕА0 = 50 мкВ;
-при расстройке Af = 10 кГц ЕА Af = 500 мкВ
Вариант 5
1 Резонансные усилители. Виды резонансных усилителей. Главные
особенности.
2 Пиковый детектор
3 Задача. Приемник согласован с генератором сигналов, подключенным
к его входу. Найдите отношение Pc/Pш на выходе преселектора приемника,
если мощность сигнала, подводимая от антенны к входу приемника Рс вх,
шумовая паюса преселектора ДельтаFш, коэффициент шума преселектора
Ш. (Рс вх (Вт) = 10-13, ∆Fш (Мгц) = 1,4, Ш = 3)
4 Задача Рассчитайте сумму квадратов
высших гармонических
состав
ляющих выходного напряжения РПрУ, если напряжение первой гармоники
равно 8 В, а коэффициент гармоник составляет
2%.
Вариант 6
1 Оконечные и предоконечные каскады. Принципиалная схема Двухтактного
безтрансформаторного каскада на комплиментарной паре
2 Чувствительность радиоприёмника
3 Задача Приемник с шумовой температурой Тш и шумовой полосой
ДельтаFш согласован с антенной, имеющей шумовую температуру ТА.
Определите чувствительность приемника, если задан коэффициент
различимости D. (Тш (К) = 350, Та (К) = 400, ∆Fш (Мгц) = 10, D = 3)
4 Задача Рассчитайте сумму квадратов
высших гармонических
состав
ляющих выходного напряжения РПрУ, если напряжение первой гармоники
равно 10 В, а коэффициент гармоник составляет
4%.
Вариант 7
1 Физический принцип вещания на декаметровых волнах. Приёмники
декаметровых волн. Особенности.
2 Каскодный усилитель. Принципиалная схема
3 задача. Определите коэффициент шума преселектора приёмника,
состоящего из входной цепи и УРЧ, если коэффициент передачи по
мощности Кр, а коэффициент шума УРЧ Ш
(Кр (дБ) = -0,45, Ш = 1,2)
4 Задача Коэффициент гармоник равен 7%, амплитуда первой гармоники 5 В,
третьей 50мВ, высшие гармоники ничтожно малы, определить величину
второй гармоники выходного устройства РПУ
Вариант 8
1 Автоматическая регулировка уровня (АРУ) устройство, принцип действия.
2 Входные цепи радиоприёмников.
3 Задача Приемник с шумовой температурой Тш и шумовой полосой
ДельтаFш согласован с антенной, имеющей шумовую температуру ТА.
Определите чувствительность приемника, если задан коэффициент
различимости D. (Тш (К) = 400, Та (К) = 570, ∆Fш (Мгц) = 15, D = 2)
4 Задача Рассчитайте сумму квадратов
высших гармонических
состав
ляющих выходного напряжения РПрУ, если напряжение первой гармоники
равно 12 В, а коэффициент гармоник составляет 3%.
Вариант 9
1 Физический принцип приёма радиоволн. Классификация радиоприёмных
устройств.
2 Составной транзистор. Применение составных транзисторов в усилителях.
Транзистор Дарлингтона.
3 Задача. Приемник согласован с генератором сигналов, подключенным
к его входу. Найдите отношение Pc/Pш на выходе преселектора приемника,
если мощность сигнала, подводимая от антенны к входу приемника Рс вх,
шумовая паюса преселектора ДельтаFш, коэффициент шума преселектора
Ш. (Рс вх (Вт) = 5*10-13, ∆Fш (Мгц) = 3, Ш = 4)
4Задача Два РПрУ имеют полосы пропускания на уровнях 0,707 и 0,01
соответственно: первый 6 и 4 кГц, второй 7 и 70 кГц. Вычислите
коэффициент прямоугольности каждого РПрУ на уровне 0,01. Ответьте,
какое РПрУ обладает лучшей избирательностью по соседнему каналу.
Вариант 10
1 Приемники звукового радиовещания. Стереовещание.
2 Принцип цифрового радиовещания. Цифровая обработка сигнала.
3 задача. Определите коэффициент шума преселектора приёмника,
состоящего из входной цепи и УРЧ, если коэффициент передачи по
мощности Кр, а коэффициент шума УРЧ Ш
(Кр (дБ) = -0,6, Ш = 2)
4 Задача Коэффициент гармоник равен 5%, амплитуда первой гармоники 10
В, третьей 100мВ, высшие гармоники ничтожно малы, определить величину
второй гармоники выходного устройства РПУ
Методические указания по выполнению задач
Шумовые помехи радиоприемному устройству можно разделить на два вида:
внешние и внутренние.
Внешние шумовые помехи воспринимаются приемной антенной из части пространства,
определяемой диаграммой направленности антенны, и обусловлены тепловым движением
зарядов в атмосфере Земли, на ее поверхности и в космическом пространстве. Этот вид
помех создает шумы антенны и оценивается величиной мощности Рша» рассеиваемой на
входной проводимости приемника.
Внутренние шумовые помехи обусловлены активными проводимостями приемника,
его усилительными приборами. Эти шумы характеризуются мощностью Рщ соб»
рассеиваемой на нагрузке линейной части РПрУ (на выходе УПЧ). Часто внутренние
шумы пересчитываются ко входу приемника и рассматриваются как результат действия
некоего шумового генератора, подключенного ко входу приемника. При этом приемник
полагается нешумящим. Мощность шума Р ш соб, пересчитанная ко входу приемника,
рассчитывается по формуле:
где
Рщ сов — внутренние шумы на выходе линейной части РПрУ,
Кр — коэффициент передачи по мощности линейной части приемника.
Внешние и внутренние шумовые помехи некоррелированы, поэтому мощность
результирующего шума на входе приемника определяется как:
Шумовые помехи обычно приводятся к единому эквиваленту — белому шуму,
спектральная плотность мощности которого постоянна во всей полосе частот (под
спектральной плотностью No понимается мощность, приходящаяся на единичную
полосу), (величина No имеет размерность Вт/Гц).
При оценке шума антенны отвлекаются от физических причин, вызывающих этот шум, и
считают его тепловым шумом резистора, сопротивление которого равно сопротивлению
излучения приемной антенны.
Если антенна согласована со входом приемника, то мощность шума РША,
рассеиваемая на входной проводимости приемника, рассчитывается по формуле:
где
К — постоянная Больцмана, К=1,37* 10-23 Дж/гр,
ТА — шумовая температура антенны, выраженная в градусах по Кельвину,
∆Fш - шумовая полоса линейного тракта приемника, Гц.
Под шумовой температурой антенны ТА понимают такую температуру, до которой нужно
нагреть сопротивление резистора, по величине равного сопротивлению излучения
антенны, при которой шум резистора становится равным шуму реальной антенны. Под
шумовой полосой четырехполюсника ∆Fщ понимают полосу пропускания
идеализированного четырехполюсника с прямоугольной амплитудно-частотной
характеристикой, у которого мощность шумов на выходе равна мощности шумов на
выходе реального четырехполюсника.
Если ко входу приемника подсоединен эквивалент согласованной антенны, то мощность
шумов эквивалента антенны, рассеиваемая на входной проводимости приемника,
рассчитывается, как:
где
То - температура окружающей среды (за стандартную температуру обычно принимают
(Т0=300 К)).
При оценке шумовых свойств РПрУ одним из основных показателей уровня собственных
шумов приемника является коэффициент шума Ш. Коэффициент шума Ш показывает
степень ухудшения отношения сигнал-шум на выходе линейной части приемника по
сравнению с этим же отношением на входе. Т.е.:
Ш=(Рс/Рш)вх/(Рс/Рш)вых,
Учитывая, что мощность Рщ вых содержит две составляющие — усиленную в Кр раз
мощность РША и мощность Рщ сов собственного шума линейной части приемника, можно
показать, что мощность собственных шумов приемника, приведенная к его входу, Рш соб
(при согласованной антенне)
а спектральная плотность мощности этих шумов
где
То — температура окружающей среды.
Величину To(Ш-l) называют шумовой температурой приемника и обозначают через Тщ
При последовательном включении каскадов результирующий коэффициент шума такого
устройства Ш∑ может быть выражен через коэффициенты шума Шi каждого из каскадов и их
коэффициенты передачи по мощности Крi
Выражение для LUi справедливо в предположении, что каждый предыдущий каскад согласован с
последующим и полоса пропускания последующих каскадов не больше полосы пропускания
предыдущих.
Когда один из последовательно соединенных каскадов представляет собой пассивный
четырехполюсник, например, входную цепь, то следует помнить, что коэффициент шума Шi этого
четырехполюсника, согласованного с источником сигнала, и коэффициент передачи его по
мощности Kpi связан соотношением Шi =1/ Kpi.
Располагая данными о коэффициенте шума приемника, можно определить его чувствительность.
Чувствительность радиоприемника характеризуется наименьшей входной мощностью сигнала
Рс вх при которой на выходе линейной части приемника реализуется заданное отношение
D=Pc/Pш Величина D называется коэффициентом различимости и в каждом конкретном случае
зависит от типа сообщения, вида сигнала, метода обработки сигнала и способа определения
ошибок воспроизводимого сообщения. Формула для определения чувствительности приемника
записывается в виде:
где
ТА — шумовая температура антенны,
∆Fш — шумовая полоса приемника,
Ш — коэффициент шума приемника