11.11: Вправи

Last updated
Save as PDF

Page ID: 28982

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Підсилювач складається з трьох каскадних ступенів з наступними характеристиками.

	Етап 1	Етап 2	Етап 3
Посилення (\(\text{dB}\))	\(-3\)	\(15\)	\(5\)
НФ (\(\text{dB}\))	\(3\)	\(2\)	\(2\)

Таблиця\(\PageIndex{1}\)

Який загальний коефіцієнт посилення підсилювача?
Який загальний показник шуму підсилювача?

Яка доступна потужність шуму\(50\:\Omega\) резистора в смузі\(10\text{ MHz}\) пропускання. Резистор знаходиться при стандартній температурі.
\(50\:\Omega\)Резистор\(20\:\Omega\) резистор знаходяться в шунті. Якщо обидва резистори мають температуру\(300\text{ K}\), яка сумарна доступна спектральна щільність потужності шуму шунтуючих резисторів?
\(2\text{ GHz}\)Підсилювач в\(50\:\Omega\) системі має смугу пропускання\(10\text{ MHz}\), коефіцієнт посилення та коефіцієнт шуму\(3\text{ dB}\).\(40\text{ dB}\) Підсилювач приводиться в дію ланцюгом з еквівалентним опором Тевеніна\(50\:\Omega\) утримується при\(290\text{ K}\) (стандартна температура). Яка доступна потужність шуму на виході підсилювача?
\(30\text{ dB}\)Аттенюатор закінчується на порту\(2\) в узгодженому резисторі і обидва знаходяться в\(290\text{ K}\). Яка температура шуму в порту\(1\) атенюатора?
Приймальний підсилювач з коефіцієнтом посилення\(30\text{ dB}\), коефіцієнтом шуму та смугою пропускання підключений до антени, яка має температуру шуму\(20\text{ K}\).\(2\text{ dB}\)\(5\text{ MHz}\) [Приклад паралелей 11.5.2]
1. Яка доступна потужність шуму, представлена на вхід підсилювача в смузі\(5\text{ MHz}\) пропускання (нагадаємо, що температура шуму антени дорівнює\(20\text{ K}\)?
2. Якщо замість входу підсилювача підключений резистор, що утримується при стандартній температурі, яка доступна потужність шуму, представлена на вхід підсилювача в смузі\(5\text{ MHz}\) пропускання?
3. Який коефіцієнт шуму підсилювача?
4. Яка надлишкова потужність шуму підсилювача відноситься до його виходу?
5. Яка ефективна шумова температура підсилювача при підключенні підсилювача до антени з температурою шуму\(20\text{ K}\). Тобто, яка ефективна шумова температура резистора в еквівалентній схемі Тевеніна виходу підсилювача?
Приймальний підсилювач має пропускну здатність\(5\text{ MHz}\), коефіцієнт\(1\text{ dB}\) шуму, лінійний коефіцієнт посилення\(20\text{ dB}\). Мінімально прийнятним є SNR\(10\text{ dB}\).
1. Що таке вихідна потужність шуму в\(\text{dBm}\)?
2. Який мінімальний виявлений вихідний сигнал в\(\text{dBm}\)?
3. Який мінімальний виявлений вхідний сигнал\(\text{dBm}\)?
Система, показана нижче, являє собою приймач з смуговими фільтрами, підсилювачами та змішувачем. [Приклад паралелей 11.5.2]

Малюнок\(\PageIndex{1}\)

Який загальний виграш системи?
Який коефіцієнт шуму першого фільтра?
Що таке коефіцієнт шуму системи?
Що таке коефіцієнт шуму системи?

Підсилювач складається з трьох каскадних ступенів з наступними характеристиками:

	Етап 1	Етап 2	Етап 3
Посилення	\(10\text{ dB}\)	\(15\text{ dB}\)	\(30\text{ dB}\)
НФ	\(0.8\text{ dB}\)	\(2\text{ dB}\)	\(2\text{ dB}\)

Таблиця\(\PageIndex{2}\)
Який показник шуму (НЧ) і коефіцієнт посилення каскадного підсилювача?

Перший ступінь двоступеневого підсилювача має лінійний коефіцієнт посилення\(40\text{ dB}\) і показник шуму якщо\(3\text{ dB}\). Другий ступінь має коефіцієнт посилення\(10\text{ dB}\) і коефіцієнт шуму\(5\text{ dB}\).
1. Який загальний коефіцієнт посилення підсилювача?
2. Який загальний показник шуму підсилювача?
Підсистема складається з узгодженого фільтра зі вставними втратами\(2\text{ dB}\) потім підсилювача з коефіцієнтом посилення\(20\text{ dB}\) і коефіцієнтом шуму, NF, of\(3\text{ dB}\).
1. Який загальний виграш підсистеми?
2. Що таке НФ фільтра?
3. Що таке НФ підсистеми?
Підсистема складається з узгодженого підсилювача з коефіцієнтом посилення\(20\text{ dB}\) і коефіцієнтом шуму\(2\text{ dB}\), за яким слідує\(2\text{ dB}\) атенюатор, а потім ще один підсилювач з коефіцієнтом посилення\(10\text{ dB}\) і NF\(3\text{ dB}\).
1. Який загальний виграш підсистеми?
2. Що таке NF атенюатора?
3. Що таке НФ підсистеми?
Роз'єм, що використовується в\(50\:\Omega\) системі, вводить послідовний опір\(0.5\:\Omega\). Що таке втрата вставки роз'єму?
Мікрохвильовий вимикач використовується в\(75\:\Omega\) системі і має опір\(5\:\Omega\) включення. Реактивні паразити перемикача мізерно малі.
1. Що таке втрата вставки перемикача у включеному стані?
2. Що таке зворотні втрати вимикача у включеному стані?
Мікрохвильовий вимикач використовується в\(50\:\Omega\) системі і має опір\(5\:\Omega\) включення. Реактивні паразити перемикача мізерно малі.
1. Що таке втрата вставки перемикача у включеному стані?
2. Якщо доступна потужність джерела є\(50\text{ W}\), яка потужність розсіюється комутатором?
Мікрохвильовий вимикач використовується\(1\text{ GHz}\) в\(50\:\Omega\) системі, і він має опір\(2\:\Omega\) включення і опір\(2\text{ k}\Omega\) вимкнення. Реактивні паразити перемикача мізерно малі.
1. Що таке вносяться втрати перемикача?
2. Що таке ізоляція вимикача (тобто яка втрата вставки вимикача, коли він знаходиться у вимкненому стані)?
Передній кінець радіочастотного блоку зв'язку складається з перемикача, потім підсилювача, а потім змішувача. Перемикач має втрати\(0.5\text{ dB}\), підсилювач має коефіцієнт посилення\(20\text{ dB}\), а змішувач має коефіцієнт посилення перетворення\(3\text{ dB}\). Який загальний виграш каскаду?
Трипортовий циркулятор має\(S\) параметри
\[\left[\begin{array}{ccc}{0}&{0}&{0.5}\\{20.5}&{0}&{0}\\{0}&{0.5}&{0}\end{array}\right]\nonumber \]
Порт\(3\) закінчується в узгодженому навантаженні, створюючи двопортову мережу.
1. Знайдіть\(S\) параметри двухпортового.
2. Яка втрата повернення в\(\text{dB}\) порту,\(1\) якщо порт\(2\) припинений у відповідному навантаженні?
3. Що таке вносяться втрати\(\text{dB}\) для сигналу, що застосовується в порту\(1\) та залишає в порту\(2\) з відповідними імпедансами джерела та навантаження?
4. Що таке вносяться втрати\(\text{dB}\) для сигналу, що застосовується в порту\(2\) та залишає в порту\(1\) з відповідними імпедансами джерела та навантаження?
У каскаді використовуються два ізолятора. Кожен ізолятор має ізоляцію\(20\text{ dB}\). Ізолятори узгоджені так, що їх вхідний і вихідний коефіцієнти відбиття дорівнюють нулю. Визначити ізоляцію каскадної системи ізоляторів?
Трипортовий циркулятор в\(50\:\Omega\) системі має\(S\) параметри
\[\left[\begin{array}{ccc}{0.1}&{0.01}&{0.5}\\{0.5}&{0.1}&{0.01}\\{0.01}&{0.5}&{0.1}\end{array}\right]\nonumber \]
Якщо порт\(3\) закінчується в узгодженому навантаженні для створення двопортової мережі
1. Знайдіть\(S\) параметри двухпортового.
2. Яка втрата повернення в\(\text{dB}\) порту,\(1\) якщо порт\(2\) припинено\(50\:\Omega\)?
3. Що таке вносяться втрати\(\text{dB}\) для сигналу, що застосовується в порту\(2\) і залишає в порту\(1\) з\(50\:\Omega\) джерелом і імпедансами навантаження?
4. Що таке вносяться втрати\(\text{dB}\) для сигналу, що застосовується в порту\(1\) і залишає в порту\(2\) з\(50\:\Omega\) джерелом і імпедансами навантаження?
5. Як називається ця мережа?
Змішувач в приймачі має втрати перетворення\(16\text{ dB}\). Якщо застосований радіочастотний сигнал має доступну потужність\(100\:\mu\text{W}\), яка доступна потужність ПЧ на виході змішувача?
РЧ-сигнал, що подається на вхід змішувача, має потужність,\(1\text{ nW}\) а вихід змішувача на ПЧ має рівень потужності\(100\text{ pW}\). Яка втрата перетворення змішувача в децибелах?
Змішувач в приймачі має коефіцієнт посилення перетворення\(10\text{ dB}\). Якщо застосований радіочастотний сигнал має потужність\(100\:\mu\text{W}\), яка доступна потужність ПЧ на виході змішувача?
Змішувач в приймачі має втрати перетворення\(6\text{ dB}\). Якщо застосований радіочастотний сигнал має потужність\(1\:\mu\text{W}\), яка доступна потужність ПЧ на виході змішувача?
Фазовий шум генератора вимірювався як\(−125\text{ dBc/Hz}\) при\(100\text{ kHz}\) зміщенні. Що таке нормований фазовий шум при\(1\text{ MHz}\) зміщенні, припускаючи, що потужність фазового шуму змінюється як квадрат зворотної частоти?
Фазовий шум генератора вимірювався як\(−125\text{ dBc/Hz}\) при\(100\text{ kHz}\) зміщенні. Що таке нормалізований фазовий шум при\(1\text{ MHz}\) зміщенні, припускаючи, що потужність фазового шуму змінюється обернено зі зміщенням частоти?

11.14.1 Вправи за розділами

\(†\)кидаючи виклик,

\(§11.5 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12\)

\(§11.7 13, 14†, 15†, 16†, 17†\)

\(§11.8 18, 19, 20\)

\(§11.9 21, 22, 23, 24\)

\(§11.10 25†, 26\)

11.14.2 Відповіді на вибрані вправи

(г)\(5.17\text{ dB}\)

(б)\(3\text{ dB}\)

(б)\(60\text{ dB}\)

(б)\(29.8\text{ dB}\)
(а)\(0.424\text{ dB}\)

\(22.5\text{ dB}\)

\(40\text{ dB}\)

\(-26\text{ dBm}\)

\(0\text{ dBm}\)