книги / Сборник задач и упражнений по импульсной технике
..pdf1.4. Определите скважность импульсов Q и коэффициент заполнения у, если длительность импульсов ta = 10 мкс,
адлительность паузы ta — 40 мкс.
1.5.Определите среднее значение напряжения последова тельности прямоугольных импульсов, если период колебаний
Т = |
1,5 мс, |
длительность пау |
|||||
зы |
/„ = |
500 |
мкс, |
амплитуда |
|||
U m = |
15 В. |
|
|
|
|
||
1.6. |
Определите |
длитель |
|||||
ность |
импульса, |
если |
частота |
||||
следования F = 10 кГц, а скваж |
|||||||
ность Q = |
2. |
|
|
|
|
||
1.7. |
Определите |
среднюю |
|||||
мощность |
импульсного |
колеба |
|||||
ния, |
если |
частота |
следования F — 5 кГц, длительность им |
||||
пульсов |
= |
10 мкс, |
Мощность в импульсе Р и = 400 мВт. |
||||
1.8. Определите мощность, потребляемую от источника им |
|||||||
пульсной схемой, |
если |
мощность в импульсе Р„ — 800 мВт, |
|||||
а скважность Q — 10. |
|
|
Рис. 1.8
1.9. Определите, какой мощности необходмо выбрать резис тор в импульсной схеме, если R — 500 Ом, а амплитуда на пряжения прямоугольной формы на нем Um = 10 В при скважности Q = 2.
1.10.Определите, какой мощности необходимо выбрать ре зистор в задаче 1.9 при пилообразном напряжении на нем (рис. 1.7).
1.11.Определите крутизну фронтов прямоугольного им
пульса, если амплитуда (Jm = 20 В, длительность импульса
11
t„ = |
10 мкс, длительность фронта |
= 0,1 мкс, длительность |
|
среза |
tcр = |
0,2 мкс. |
|
1.12. Определите активные параметры одиночных импуль |
|||
сов |
(f„a; |
*сра; ^фа) по представленным осциллограммам |
|
(рис. |
1.8, а — г). |
|
§ 1.3. СПЕКТРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ИМПУЛЬСОВ
1.13.Постройте графики функций:
|
|
0 |
при t < |
tx\ |
|
|
|
|
||
б) |
и ( 0 = |
Um при |
t > |
|
|
|
|
|
||
|
|
. 0 |
при |
/2, |
|
|
|
|
||
|
|
при |
Um= |
10 В; |
1г— 10 мкс; |
t2= |
20 мкс; |
|||
|
|
|
0 |
при |
* < |0 ; |
|
|
|
||
в) |
u(t) = |
|
kt |
при 0 < ; * < * х; |
|
|
|
|||
— k t+ u mпри |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
0 |
при |
|
|
|
|
||
при k = |
2 В/мкс; Uт = |
20 В; = 10 мкс; t2 = |
20 мкс. |
|||||||
1.14. Запишите |
в |
аналитической |
форме |
импульсные |
||||||
колебания, |
представленные |
временными |
диаграммами на |
|||||||
рис. 1.9, а — в. |
|
|
|
|
|
|
|
1.15.Запишите ряд Фурье импульсных последовательнос тей, представленных на рис. 1.10, а —г, с учетом симметрии относительно осей координат.
1.16.Постройте спектр колебаний, если ряд Фурье имеет
вид:
а) и (t) |
== |
10 |
sin |
©xf + 3,3 |
sin |
3©x£ + |
2 |
sin |
5cox^ + |
||
+ 1 ,4 2 sin |
7©xf + |
1,1 |
sin |
9©x + ... |
|
|
|
|
|
||
б) и (/) = |
15+31 |
sin |
©xf + |
15 |
sin 2©xf + |
10 sin 3©xf + |
|||||
+ 8 sin 4 |
©x£ + 6 sin 5 ©x£ ... |
|
|
|
|
|
|
||||
в) U (t) = |
10+25 cos |
©x£ — 15 |
cos |
3©x£ + |
10 |
cos |
5©xf — |
||||
— 5 cos 6 ©x( + 2 cos 7©!* + |
|
|
|
|
|
|
1.17.* Определите значение постоянной составляющей
импульсных |
последовательностей, |
если: а) |
период |
Т = |
||||
= 20 мкс, длительность импульсов tn = |
10 мкс, Um = |
|
10 В. |
|||||
Форма |
импульсов — прямоугольная |
(рис. |
1.11); |
б) Т — |
||||
= 40 мкс, t„ = |
10 мкс, Um — 16 В. Форма импульсов — пря |
|||||||
моугольная (рис. |
1.11); в) Т — 20 |
мкс, ta = 10 мкс, |
Um — |
|||||
= 16 В. |
Форма |
импульсов — пилообразная |
(см. рис. |
1.7); |
12
г) Т = 20 мне, tK = 10 мкс, Um = 16 В. Форма импульсов — пилообразная (рис. 1.12).
1.18.Определите частоту первой гармоники спектра им
пульсных |
последовательностей |
(рис. |
1.13, |
а — г), |
если: |
|||||
а) |
Ут = |
12 В, |
i„ = 10 |
мкс, |
Т — 20 мкс; |
б) |
Um= |
12 В, |
||
|
ч,в |
|
|
|
|
d) ■ |
rh |
п |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
J |
„И, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_I_______ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
15 |
50 |
t,m c |
|
|
|
|
|
|
|
5) |
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1>мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
о) , |
|
|
|
|
г) |
|
|
|
|
|
|
S W15 |
t,MKC |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Рис. |
1.9 |
|
|
|
Рис. 1.10 |
|
|
|
Т = |
10 мкс; в) Um = 12 В, Т = 25 мкс; t„ = |
5 мкс; r) Um — |
||||||||
— 12 В, Т = |
50 мкс, t и = |
5 мкс. |
|
|
|
|
1.19.Определите частоты первых трех гармоник спектров
импульсных колебаний (рис. 1.14, а — в), если: a) |
Um = 20 В, |
|||
t„ = 10 мкс, |
Т = 20 мкс; |
б) |
Um= 10 В, t„ = |
10 мкс, Т — |
= 40 мкс; вХ |
Um = 10 В, |
Т = |
10 мкс. |
|
и
11,8
<->
t
т
10 20 50 t,MKC
Рис. 1.11 |
Рис. 1.12 |
1.20* Определите амплитуды первых гармоник спектра импульсных колебаний по условию задачи 1.19.
1.21*. Разложите в ряд Фурье и постройте спектральные диаграммы последовательностей импульсов по условию зада чи 1.19.
13
Указания: а) воспользуйтесь решением задачи 1.20; б) разложе ние проведите до десятого члена ряда.
1.22. Графически сложите первые четыре члена ряда Фурье импульсных колебаний по результатам решения задачи 1.21. Результат сложения выделите.
t
в}
1Л A —L
t
г)
Рис. 1.13
Указание. Сложение проведите в течение двух периодов первой гармоники.
1.23. По заданным на рис. 1.15, а — в спектрам запишите аналитические выражения и постройте временные диаграммы импульстных колебаний.
п m п
а)
F=P
б)
" W .
Т
6)
Рис. 1.14
и%в |
zo |
|
го |
|
|
lo- |
6.6 |
4 |
|
т |
- I - j. |
и,в |
|
а) |
8 |
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
0.6 |
и,В |
6 .5 |
61 |
6 |
|
|
|
2.1 |
и |
|
fi Т |
Л П Т -
V в)
Рис. 1.15
2.6
■ J
Указания: а) сложение проведите за один период первой гармони ки с использованием первых трех членов ряда; б) при построении счи тайте, что спектр образуют синусоидальные гармоники.
14
§1.4. СВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСОВ
ИИХ СПЕКТРОВ
1.24.Определите частоты первых трех гармоник спектра импульсов прямоугольной формы, амплитуды которых равны
нулю, если Um = 12 В, Т = 200 мкс, tn = 10 мкс.
1.25. Определите активную ширину спектра импульсов прямоугольной формы, если Um = 10 В, Т = 100 мкс, tn =
=10 мкс.
1.26.Определите частотный интервал между двумя сосед ними гармониками спектра импульсов прямоугольной формы,
если Um = |
5 В, Т = 20 мкс, t„ = 10 мкс. |
1.27. Определите число гармоник в одном лепестке спектра |
|
импульсов |
прямоугольной формы, если Um = 50 В, Т = |
=200 мкс, /и = 10 мкс.
1.28.Как изменятся частоты гармоник спектра импульсов прямоугольной формы, амплитуда которых равна нулю, в за
даче 1.24, если: а) Т увеличить до 300 мкс; б) Т уменьшить до 100 мкс; в) tи увеличить до 20 мкс; г) уменьшить до 5 мкс; д) Umувеличить до 20 В; е) Umуменьшить до 6 В.
1.29.Как изменится активная ширина спектра импульсов
взадаче 1.25, если: а) Т увеличить до 200 мкс; б) Т умень
шить до 50 мкс; в) t„ увеличить до 20 мкс; г) tKуменьшить до 5 мкс; д) Umувеличить до 20 В; е) Umуменьшить до 5 В.
1.30. Как изменится частотный интервал между двумя со седними гармониками в задаче 1.26, если: а) Т увеличить до 40 мкс; б) Т уменьшить до 10 мкс; в) ta увеличить до 20 мкс; г) t„ уменьшить до 5 мкс; д) Umувеличить до 10 В; е) Um уменьшить до 2 В;
1.31. Как изменится число гармоник в одном лепестке
спектра импульсов в задаче |
1.27, если: а) Т увеличить |
до |
|
300 мкс; б) |
Т уменьшить до |
100 мкс; в) tn увеличить |
до |
100 мкс; г) |
ta уменьшить до 5 мкс: д) Umувеличить до 20 |
В; |
е) Umуменьшить до 2 В.
1.32. Как изменится форма спектра в задаче 1.23, если:
a)Umувеличить; б) Um уменьшить.
1.33.Как изменится постоянная составляющая последова тельности импульсов прямоугольной формы с параметрами
Um = 20 В, tu = 20 мкс, Т = |
100 мкс, если: а) |
Т увеличить |
|||
до 200 мкс; б) Т уменьшить до 40 мкс; |
в) |
tu |
увеличить до |
||
50 мкс; г) tK уменьшить до |
10 мкс; д) |
Um увеличить до |
|||
40 В; е) |
Umуменьшить до 10 В. |
|
|
|
|
1.34. Определите необходимую высокочастотную границу |
|||||
полосы |
пропускания четырехполюсника, |
если |
допустимая |
15
длительность |
фронта выходного прямоугольного |
импульса |
*ф вык = 0,1 |
МКС. |
|
У казание. |
Длительность фронта входного импульса |
(ф вых = |
1.35. Определите низкочастотную границу полосы пропус кания четырехполюсника, если длительность прямоугольного импульса tи = 30 мкс, а допустимый спад плоской вершины
Д= 0,1 = 10%.
1.36.Определите необходимую высокочастотную границу полосы пропускания четырехполюсника, если на входе дей
ствуют идеальные прямоугольные импульсы (£фвх = <ср вх = 0 ) с параметрами: Umвх = 10 В, ta вх = 10 мкс, а допустимые длительности фронта и среза на выходе соответственно состав ляют *фвых = 0,05 мкс, а ^Ср ВЫХ = 1,5 мкс.
1.37. Определите .низкочастотную границу полосы пропус
кания четырехполюсника, если |
на |
входе действует |
прямо |
|
угольный импульс |
с параметрами: |
UmBX = 20 В, |
/ ивх = |
|
= 100 мкс, tф вх = |
tcрвх = 0, а |
выходной импульс имеет со |
||
ответственно: *фвы х=*срвых=0. |
^твых(0) = Ю В, Uтвых (t = |
=*„) = 8 В.
1.38.Как изменится необходимая высокочастотная грани ца полосы пропускания четырехполюсника в задаче 1.34, ес ли допустимая длительность фронта выходного импульса: а) увеличится до 0,2 мкс; б) уменьшится до 0,05 мкс.
1.39.Как изменится низкочастотная граница полосы про пускания четырехполюсника в задаче 1.35, если допустимый спад плоской вершины: а) увеличить до 20%; б) уменьшить до 5 %.
1.40.Определите активную ширину спектра радиоимпуль сов прямоугольной формы, если длительность импульса t„ =
=1 мкс, а частота заполнения F0 = 1000 МГц.
1.41.Определите частотные границы спектра радиоим пульсов в задаче 1.40 (для активной ширины спектра).
1.42.Как изменится активная ширина спектра радиоим пульсов в задаче 1.40, если; a) tn увеличить до 2 мкс; б) уменьшить до 0,5 мкс.
1.43.Как изменится форма прямоугольных импульсов на выходе, если в четырехполюснике: а) увеличится высоко частотная граница полосы пропускания; б) уменьшится
высокочастотная граница полосы пропускания; в) увеличит ся низкочастотная граница полосы пропускания; г) умень шится низкочастотная граница полосы пропускания.
16
§ 1.5. ПРОГРАММИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ
Контрольная карта 1.L П араметры серии и одиночного импульса
Номера
задач
1.44
1.45
1.46
<8
а
о.
со
(О
а)
б)
в)
г)
д)
а)
б)
в)
г)
д)
а)
б)
в)
г)
д)
|
|
|
|
|
|
|
|
*6 |
Содержание заданий |
|
Ответы |
я |
|||||
|
5 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
а5 § |
Как изменятся период ко |
|
|
||||||
лебаний (Т) и частота (Z7) |
|
|
||||||
импульсов, если: |
|
|
|
1 |
||||
увеличить |
|
длительность |
Т увеличится |
|||||
импульса? |
(ta — const) |
|
F уменьшится |
2 |
||||
увеличить |
|
длительность |
Т увеличится |
|||||
паузы? |
(*n=const) |
|
|
F увеличится |
3 |
|||
уменьшить |
|
длительность |
Т уменьшится |
|||||
импульса? |
(*п= |
const) |
им- |
F увеличится |
4 |
|||
увеличить |
амплитуду |
Т не изменится |
||||||
пульсов? |
|
|
|
|
|
F не изменится |
5 |
|
уменьшить |
|
длительность |
Т уменьшится |
|||||
паузы? |
(/„=const) |
|
|
F уменьшится |
|
|||
Как |
изменятся |
скваж- |
|
|
||||
ность (Q) |
и |
коэффициент |
|
|
||||
заполнения (у), если: |
|
Q увеличится |
1 |
|||||
увеличить |
|
длительность |
||||||
паузы? |
|
|
|
длительность |
у увеличится |
2 |
||
уменьшить . |
Q уменьшится |
|||||||
импульса? |
|
период |
при |
у уменьшится |
3 |
|||
уменьшить |
Q увеличится |
|||||||
неизменной |
|
длительности |
у уменьшится |
|
||||
импульса? |
|
|
длительность |
Q не изменится |
4 |
|||
увеличить |
|
|||||||
импульса? |
|
частоту |
следо |
у не изменится |
5 |
|||
увеличить |
Q уменьшится |
|||||||
вания импульсов? |
|
|
Y увеличится |
|
||||
Как |
изменится |
среднее |
|
|
||||
значение |
импульсного |
на |
|
|
||||
пряжения |
(U Ср), если: |
им Уменьшится |
1 |
|||||
увеличить |
амплитуду |
|||||||
пульсов? |
|
период |
при |
не |
Увеличится |
2 |
||
увеличить |
||||||||
изменной |
длительности |
им |
|
|
||||
пульса? |
|
|
|
длительность |
Нс изменится |
3 |
||
увеличить |
|
|||||||
импульса? |
|
|
|
|
Нет правильного |
4 |
||
уменьшить период при неиз |
||||||||
менной |
|
длительности |
им |
ответа |
|
|||
пульса? |
|
|
|
длительность |
|
|
||
уменьшить |
|
|
|
|||||
импульса? |
|
|
|
|
|
|
17
Номера
задач
1.47
1.48
Л
1- а?
S
<0 m
а)
б)
в)
г)
д)
а)
б)
в)
г)
д)
Продолжение карты 1.1
Содержание заданий |
|
Отпеты |
о я |
||||
|
|
|
|
|
|
|
м О |
|
|
|
|
|
|
|
D* В |
Как |
изменятся |
мощность |
|
|
|
||
в импульсе (Рп) и средняя |
|
|
|
||||
мощность |
(Pop), |
если: |
|
увеличится |
1 |
||
увеличить |
длительность |
Р я |
|||||
импульса? |
|
частоту следо- |
Р Ср |
увеличится |
2 |
||
уменьшить |
РП уменьшится |
||||||
вания |
при |
неизменной дли |
Р ср |
уменьшится |
|
||
тельности импульса? |
Ри не изменится |
|
|||||
увеличить |
амплитуду? |
3 |
|||||
|
|
|
|
|
Р Ср уменьшится |
|
|
уменьшить |
длительность |
Ри не изменится |
4 |
||||
импульса? |
|
частоту следо |
Рср |
увеличится |
5 |
||
увеличить |
Не изменятся |
||||||
вания |
при |
неизменной дли |
|
|
|
||
тельности импульса? |
|
|
|
||||
Как |
изменится |
крутизна |
|
|
|
||
фронтов (5ф), если: |
Увеличится |
1 |
|||||
увеличить |
длительность |
||||||
фронта |
(L/m=con st) |
Уменьшится |
2 |
||||
уменьшить амплитуду им |
|||||||
пульса при неизменной дли |
|
|
|
||||
тельности фронта; |
|
Не изменится |
3 |
||||
уменьшить |
длительность |
||||||
фронта |
(l/m =co n st) |
Нет |
правильного |
4 |
|||
увеличить |
длительность |
||||||
импульса |
при неизменной |
ответа |
|
||||
длительности |
фронта? |
|
|
|
|||
увеличить |
амплитуду им |
|
|
|
|||
пульса при неизменной дли |
|
|
|
||||
тельности фронта? |
|
|
|
Контрольная карта 1.2. Спектральный состав импульсов
Какие составляющие спектра содержат импульс ные последовательности на
рис. 1.16?
|
|
и |
/ |
|
Нечетные косину |
а) |
|
/ \ |
|
соидальные гар |
|
" |
\ 7 | ; |
v ^ |
7 |
моники |
|
|
|
||||
|
Рис. 1.16, а |
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
Синусоидальные |
б) |
„ |
ш : 1 |
п |
|
гармоники |
|
|
t
Рнс. 1.16,6
18
|
а |
|
|
|
|
|
Продолжение карты |
1.2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номера |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
задач |
X |
|
Содержание заданий |
|
Ответы |
|
|
|||
о. |
|
|
|
|
||||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
ST* |
|
|
|
|
|
а |
/ | / |
|
Нечетные |
синусо |
3 |
|
|
в) |
в) |
/ |
|
|
|||||
|
1/ |
? |
идальные |
гармо |
|
|||||
|
|
|
|
1/ |
ники |
|
|
|
||
|
|
Рис. 1.16, В |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
4 |
|
|
г) |
г1 |
и |
1 |
|
Нечетные |
гармо |
|||
|
|
|
U |
'' |
ники |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Рис. 1.16, г |
|
|
|
|
|
|
||
|
д) |
|
|
и |
|
|
Постоянную |
со |
5 |
|
|
|
|
Г |
Г" |
|
|||||
|
д) |
|
_L |
? |
ставляющую |
и |
|
|||
|
|
|
|
|
1 |
гармоникикосинусоидальные |
|
Рис. 1.16, д
1.50
а)
б)
в)
г)
д)
1.51
а)
б)
в)
г)
Как |
изменится |
частота |
|
|
|
|||
первой |
гармоники |
спектра |
|
|
|
|||
(Л ), если; |
|
длительность |
Увеличится |
1 |
||||
уменьшить |
|
|||||||
импульсов? |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
увеличить период? |
|
|
Уменьшится |
|||||
увеличить |
|
длительность |
Не изменится |
3 |
||||
импульсов? . |
|
|
|
|
|
4 |
||
уменьшить период? |
|
Нет |
правильного |
|||||
уменьшить |
частоту |
|
следо- |
ответа |
|
|||
|
|
|
|
|||||
вания импульсов? |
|
|
|
|
|
|||
Как |
изменится |
частота |
|
|
|
|||
первой |
гармоники |
спектра |
|
|
|
|||
прямоугольной |
последова- |
|
|
|
||||
тельности импульсов, |
амп- |
|
|
|
||||
литуда |
которой |
равна |
нулю |
|
|
|
||
(fnj), если: |
|
|
|
|
Уменьшится |
1 |
||
уменьшить период? |
|
|
||||||
уменьшить |
длительность |
Увеличится |
2 |
|||||
импульсов? |
частоту |
|
следо- |
Не изменится |
3 |
|||
увеличить |
|
|||||||
ваиия при неизменной дли- |
|
|
|
|||||
тельности импульсов? |
|
|
|
4 |
||||
увеличить |
длительность |
Нет |
правильного |
|||||
импульсов? |
|
|
|
|
ответа |
|
19
Номера
задач
1.52
1.53
н
X
СО
Я
о.
PQ
д)
а)
б)
в)
г)
д)
а)
б)
в)
г)
Д)
|
Продолжение карты 1.2 |
Содержание заданий |
са |
Ответы |
|
|
► 5о |
|
►г а |
увеличить период колеба ний при неизменной дли тельности импульсов?
Как изменится |
плотность |
|
|
|
|||||
спектра (А/) |
и число гармо |
|
|
|
|||||
ник в одном |
лепестке |
(т ) |
|
|
|
||||
спектра прямоугольной |
по |
|
|
|
|||||
следовательности |
импуль- |
|
|
|
|||||
сов, |
если: |
|
длительность |
А{ увеличится |
1 |
||||
увеличить |
|||||||||
импульсов при неизменном m уменьшится |
|
||||||||
периоде? |
|
|
|
|
|
А/ не изменится |
2 |
||
уменьшить |
период |
|
при |
||||||
неизменной |
длительности |
m уменьшится |
|
||||||
импульсов? |
|
|
|
|
А/ не изменится |
3 |
|||
увеличить |
период |
|
при |
||||||
неизменной |
длительности |
m увеличится |
|
||||||
импульсов? |
частоту |
следо |
А/ уменьшится |
4 |
|||||
увеличить |
|||||||||
вания при неизменной дли m увеличится |
|
||||||||
тельности импульсов? |
|
|
А/ не изменится |
5 |
|||||
уменьшить |
длительность |
||||||||
импульса |
при |
неизменном |
m увеличится |
|
|||||
периоде? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Как |
изменится |
форма |
|
|
|
||||
прямоугольного |
‘ импульса |
|
|
|
|||||
на |
выходе четырехполюсник |
|
|
|
|||||
ка, |
если: |
|
частоту |
|
ниж Увеличится |
дли |
1 |
||
увеличить |
|
||||||||
ней границы полосы пропу тельность фронтов |
|
||||||||
скания? |
|
частоту |
|
ниж |
Уменьшится спад |
2 |
|||
уменьшить |
|
||||||||
ней границы полосы пропу плоской части |
|
||||||||
скания? |
|
частоту |
|
верх |
Увеличится |
спад |
3 |
||
увеличить |
|
||||||||
ней границы полосы пропу плоской части |
|
||||||||
скания? |
|
частоту |
|
верх Уменьшится |
дли |
4 |
|||
уменьшить |
|
||||||||
ней границы полосы пропу тельность фронтов |
|
||||||||
скания? |
|
коэффициент |
Нет правильного |
5 |
|||||
увеличить |
|||||||||
передачи |
по |
напряжению? |
ответа |
|
|
20