Контрольные вопросы
Сформулируйте задачи анализа и синтеза ФУ.
Дайте классификацию ФУ по виду описывающих их дифференциальных уравнений.
Каковы принципиальные ограничения на возможности преобразования сигналов в линейных ФУ?
Что можно использовать в качестве функциональных характеристик линейных ФУ?
Какие типовые ФУ, используемые в системах связи, можно реализовать в классе линейных цепей?
Каковы возможности параметрических ФУ по преобразованию сигналов?
Опишите характер обогащения спектров сигналов в параметрических ФУ.
Каковы возможности нелинейных ФУ по преобразованию сигналов?
Какие виды аппроксимации функциональных характеристик безынерционных нелинейных преобразователей целесообразны в режимах а) слабого сигнала, б) сильного сигнала?
Какой метод спектрального анализа реакции нелинейного ФУ используют при аппроксимации его функциональной характеристики степенным полиномом ?
Рис. 3.5. Исследование преобразований сигналов в линейных ФУ
Какой метод спектрального анализа реакции нелинейного ФУ используют при кусочно-линейной аппроксимации его функциональной характеристики?
Опишите спектральный состав реакции нелинейного ФУ на моногармоническое воздействие.
Опишите спектральный состав реакции нелинейного ФУ на полигармоническое воздействие.
Нарисуйте схему перемножителя сигналов и укажите назначение её элементов.
При каких условиях кольцевой диодный перемножитель обеспечивает «чистое» перемножение сигналов?
В чём сущность метода фазовой компенсации побочных продуктов нелинейного преобразования сигналов?
Рекомендации по проведению экспериментальных исследований преобразований сигналов в линейных, нелинейных и параметрических фу
Для закрепления полученных в разделе 3.1 знаний полезно выполнить лабораторные работы № 2 «Линейная фильтрация сигналов» (рис. 3.5), № 6 «Преобразования сигналов в нелинейных цепях» (рис. 3.6) и № 7 «Нелинейное усиление и умножение частоты сигналов» (из перечня тем виртуальной учебной лаборатории) (рис. 3.7) в полных объёмах, а также провести дополнительные экспериментальные исследования, используя иные виды сигналов в рамках предоставляемых этими работами ресурсов. Обратите, прежде всего, внимание на принципиальные различия в характере трансформации спектров входных сигналов в результате их линейных и нелинейных преобразований. Сформулируйте, в чём состоят эти отличия и какие практически важные следствия они имеют с точки зрения реализации ФУ раз-
|
Рис. 3.6. Исследование преобразований сигналов в нелинейных ФУ |
|
|
Рис. 3.7. Исследование преобразований сигналов в нелинейных ФУ |
личного назначения. Обратите внимание на функции нелинейного элемента и его линейной нагрузки в нелинейных преобразователях и конкретизируйте из применительно к нелинейному усилителю и умножителю частоты сигналов.
Для экспериментальных исследований параметрических преобразований сигналов можно воспользоваться параметрическими преобразователями, входящими в состав системы передачи непрерывных сообщений из лабораторной работы № 11 «Линейные виды модуляции и синхронное детектирование» (рис. 3.8). В рамках ресурсов, предоставляемых этой работой, можно провести наблюдение осциллограмм и спектрограмм произведения произвольного сигнала s1(t) с гармоническим колебанием. В качестве произвольного входного сигнала s1(t) используйте как НЧ, так и ВЧ сигналы, выбирая их с помощью пункта меню «Сигналы/ s1(t)» этой работы. Обратите внимание на характер обогащения спектра параметрическим преобразователем и определите частоты новых спектральных составляющих на его выходе.