Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

3.11: Вправи

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    34117

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

    1. Розглянемо лінію\(Z_{0} = 50\:\Omega\) електропередачі довжиною\(\lambda /10\) в\(30\text{ GHz}\).
      1. Розрахувати\(ABCD\) параметри ЛЕП при\(30\text{ GHz}\)?
      2. При зашунтованій\(0.05\text{ pF}\) конденсаторами лінії електропередачі на кожному кінці обчислити\(ABCD\) параметри розширеної лінії електропередачі.
      3. У\(30\text{ GHz}\) розширеної лінії електропередачі еквівалентна одній лінії електропередачі з характерним імпедансом\(Z_{01}\) і довжиною\(\ell_{1}\). Що таке з\(\ell_{1}\) точки зору довжин хвиль?
      4. Що таке\(Z_{01}\)?
    2. Чотириступінчастий розподілений FET підсилювач, як показано на малюнку 3.2.1 має\(R_{S} = R_{L} = 50\:\Omega\). Якщо ємнісна і резистивна навантаження транзисторів ігноруються, які оптимальні значення\(R_{1}\) і\(R_{2}\)? Надайте свої міркування.
    3. Чотириступінчастий розподілений FET підсилювач показаний на малюнку 3.2.1 має\(R_{S} = 80\:\Omega\) і\(R_{L} = 25\:\Omega\). Якщо ємнісна і резистивна навантаження транзисторів ігноруються, які оптимальні значення\(R_{1}\) і\(R_{2}\)? Надайте свої міркування.
    4. Вхідна узгоджувальна мережа широкосмугового підсилювача, розглянутого в розділі 3.5, показана на малюнку 3.5.9 (б). (Зверніть увагу, що порт 2 вхідної мережі підключений до транзистора.) Зазвичай складний кон'югат\(S_{22}\) вхідної мережі буде відповідати вхідному коефіцієнту відбиття транзистора.\(\Gamma_{\text{in}}\) Помістіть свої відповіді у формі величини кута.
      1. Намалюйте вхідну відповідну мережу, показуючи\(S_{22}\), де визначено. Також намалюйте транзистор, закінчений вихідною відповідною мережею і вкажіть, де\(\Gamma_{\text{in}}\) розраховується.
      2. Використовуйте мікрохвильовий симулятор для\(S_{22}\) обчислення вхідної відповідної мережі на\(8, 9, ..., 12\text{ GHz}\).
      3. \(S_{22}^{\ast}\)Визначення відповідності вхідної мережі за адресою\(8, 9, ..., 12\text{ GHz}\).
      4. \(S_{11}\)Визначення транзистора при\(8, 9, ..., 12\text{ GHz}\).
      5. \(\Gamma_{\text{in}}\)Визначення транзистора (закінчується в мережі узгодження виходу) на\(8, 9, ..., 12\text{ GHz}\).
      6. На графіку\(S_{22}^{\ast}\) Сміта графік вхідної мережі,\(S_{11}\) транзистора та\(\Gamma_{\text{in}}\) транзистора.
      7. Опишіть умову мережі відповідності вхідного сигналу для максимальної передачі потужності, що використовується в конструкції вузькосмугового підсилювача.
      8. Обговоріть\(\Gamma_{\text{in}}\) невідповідність транзистора та\(S_{22}^{\ast}\) вхідної мережі узгодження. Опишіть вплив, який це має на широкосмуговий відгук підсилювача.
    5. Вихідна відповідна мережа широкосмугового підсилювача, розглянутого в розділі 3.5, показана на малюнку 3.5.10 (б). (Зверніть увагу, що порт 2 вхідної мережі підключений до транзистора.) Зазвичай складний кон'югат\(S_{22}\) вихідної мережі буде відповідати вхідному коефіцієнту відбиття транзистора.\(\Gamma_{\text{out}}\) Помістіть свої відповіді у формі величини кута.
      1. Намалюйте вихідну відповідну мережу, показуючи\(S_{22}\), де визначено. Також намалюйте транзистор, закінчений вхідною відповідною мережею і вкажіть, де\(\Gamma_{\text{out}}\) розраховується.
      2. Використовуйте мікрохвильовий симулятор для обчислення\(S_{22}\) вихідної мережі, що відповідає за адресою\(8, 9, ..., 12\text{ GHz}\).
      3. \(S_{22}^{\ast}\)Визначення відповідності вихідної мережі за адресою\(8, 9, ..., 12\text{ GHz}\).
      4. \(S_{22}\)Визначення транзистора при\(8, 9, ..., 12\text{ GHz}\).
      5. \(\Gamma_{\text{out}}\)Визначення транзистора (закінчується в мережі узгодження виходу) на\(8, 9, ..., 12\text{ GHz}\).
      6. На графіку\(S_{22}^{\ast}\) Сміта графік вихідної мережі,\(S_{22}\) транзистора та\(\Gamma_{\text{out}}\) транзистора.
      7. Опишіть умову мережі відповідності виходу для максимальної передачі потужності, що використовується в конструкції вузькосмугового підсилювача.
      8. Обговоріть\(\Gamma_{\text{out}}\) невідповідність транзистора і\(S_{22}^{\ast}\) вихідної мережі узгодження. Опишіть вплив, який це має на широкосмуговий відгук підсилювача. Ви захочете розглянути\(S_{21}\) транзистор.
    6. Побудуйте\(S_{22}\) параметри\(50\:\Omega\:S_{11}\) та параметри від\(8\text{ GHz}\) до\(12\text{ GHz}\) широкосмугового підсилювача, розглянутого в розділі 3.5. Буде видно, що підсилювач не узгоджений по всій смузі. Обговоріть причину, чому виникає невідповідність, навіть якщо коефіцієнт посилення та шуму підсилювача, показаний на малюнку 3.6.1, відносно плоскі від\(8\text{ GHz}\) до\(12\text{ GHz}\). Зверніть увагу, що порт 1 є вхідним портом підсилювача, а порт 2 - вихідний порт.
    7. Вихід транзистора моделюється як шунтуюче з'єднання джерела струму,\(20\:\Omega\) резистора,\(0.35\text{ pF}\) конденсатора і\(0.7\text{ nH}\) індуктора.
      1. Що таке допуск виходу транзистора при\(8,\: 10,\) і\(12\text{ GHz}\)?
      2. Як змінюється сприйнятливість з частотою?
      3. Що таке реактивний елемент шунта, необхідний для резонування вихідного допуску транзистора при\(8,\: 10,\) і\(12\text{ GHz}\)?
      4. Які еквівалентні індуктивності необхідні для резонування вихідного допуску транзистора при\(8,\: 10,\) і\(12\text{ GHz}\)?
      5. Як індуктивність, розрахована в (d), змінюється в залежності від частоти?
      6. Опишіть двоелементну схему, яка має характеристику, визначену в (е). (Зверніть увагу, що ця схема зможе досягти необхідної характеристики лише на меншій пропускній здатності, ніж необхідна для матчу від\(8\text{ GHz}\) до\(12\text{ GHz}\).)
    8. Вихід транзистора моделюється як шунтуюче з'єднання джерела струму,\(68\:\Omega\) резистора,\(0.35\text{ pF}\) конденсатора і\(0.7\text{ nH}\) індуктора.
      1. Що таке вихідний допуск транзистора при\(8,\: 10\) і\(12\text{ GHz}\)?
      2. Як змінюється допустимий прийом в залежності від частоти?
      3. Спроектуйте мережу узгодження з кусковим елементом з двома елементами, щоб відповідати виходу транзистора на\(10\text{ GHz}\)\(50\:\Omega\) джерелі.
      4. Обчисліть вхідний допуск узгоджуючої мережі, дивлячись з транзистора, в\(8,\: 10,\) і\(12\text{ GHz}\).
      5. Що таке вхідний допуск ідеальної узгоджувальної мережі, дивлячись з транзистора, на\(8,\: 10,\) і\(12\text{ GHz}\)? Побудуйте фактичні та ідеальні локуси допуску на діаграмі Сміта, використовуючи маркери\(8,\: 10,\)\(12\text{ GHz}\) та вказуючи стрілками напрямок збільшення частоти.
    9. Розглянемо транзистор, який має\(S\) параметри, наведені в таблиці 3.5.1 і малюнку 3.5.2 (а). Ігноруйте ефекти зворотного зв'язку і вважайте, що коефіцієнт відбиття дивиться на вихід транзистора є\(S_{22}^{\ast}\).
      1. Намалюйте та опишіть двопортовий вхідний збіг мережевої проблеми з портом 1 на виході транзистора і\(50\:\Omega\) припинення на порту 2.
      2. У чому ідеал\(S_{11}\) вхідного відповідності двопортового в\(8\text{ GHz}\)?
      3. У чому ідеал\(S_{11}\) вхідного відповідності двопортового в\(10\text{ GHz}\)?
      4. У чому ідеал\(S_{11}\) вхідного відповідності двопортового в\(12\text{ GHz}\)?
      5. Покладіть локус від\(8\text{ GHz}\) до\(12\text{ GHz}\)\(S_{11}\) вхідних відповідних двох портів на діаграмі Сміта.
      6. Припустимо, що локус, нанесений в (e) from\(8\text{ GHz}\) to,\(12\text{ GHz}\) може бути реалізований за допомогою мережі з кусковими елементами. Прокоментуйте складність проектування і дизайнерський підхід.
    10. У\(10\text{ GHz}\) конденсатора,\(C_{1}\), має реактивний опір\(−50\:\Omega\).
      1. Що таке імпеданс\(C_{1}\) при\(8,\: 10,\) і\(12\text{ GHz}\)?
      2. Як імпеданс змінюється в\(C_{1}\) залежності від частоти?
      3. Яка індуктивність необхідна для резонування ємності при\(8,\: 10,\) і\(12\text{ GHz}\)?
      4. Як індуктивність, розрахована в (b), змінюється в залежності від частоти?
    11. Вхід транзистора моделюється як\(20\:\Omega\) резистор послідовно з\(0.3\text{ pF}\) конденсатором.
      1. Що таке імпеданс входу транзистора при\(8,\: 10,\) і\(12\text{ GHz}\)?
      2. Як змінюється імпеданс в залежності від частоти?
      3. Яка індуктивність серії необхідна для резонування ємності транзистора при\(8,\: 10,\) і\(12\text{ GHz}\)?
      4. Прокоментуйте, чи можна досягти широкосмугового збігу резистивного джерела на вхід транзистора за допомогою частотно-незалежного індуктора.
    12. Вхід транзистора моделюється як\(20\:\Omega\) резистор послідовно з\(0.3\text{ pF}\) конденсатором. Транзистор є частиною підсилювача, що працює в\(50\:\Omega\) системі.
      1. Спроектуйте мережу узгодження з кусковим елементом з двома елементами (індукторами та/або конденсаторами), щоб відповідати входу транзистора на\(10\text{ GHz}\)\(50\:\Omega\) джерелі.
      2. Обчисліть зворотні втрати (дивлячись в відповідну мережу від джерела) при\(8,\: 9,\: 10,\: 11,\) і\(12\text{ GHz}\).
      3. Обчисліть частку наявної вхідної потужності, вираженої в децибелах, доставленої на транзистор при\(8,\: 9,\: 10,\: 11,\)\(12\text{ GHz}\) і вказують стрілками напрямок збільшення частоти.
      4. Прокоментуйте зміну посилення підсилювача виключно через невідповідність на вході транзистора.
    13. Розглянемо вхід транзистора, що має\(S\) параметри, наведені в таблиці 3.5.1 і малюнку 3.5.2 (а). Ігнорувати ефекти зворотного зв'язку так, щоб для активного пристрою\(\Gamma_{\text{in}} = S_{11}\). Також вхідний збіг мережі\(50\:\Omega\) завершується в порту 1 і активний пристрій на порту 2.
      1. Що таке ідеал\(50\:\Omega\: S_{22}\) вхідної мережі узгодження (тобто, видно з входу транзистора) в\(8\text{ GHz}\)?
      2. Що таке ідеал\(50\:\Omega\: S_{22}\) вхідної мережі узгодження (тобто, видно з входу транзистора) в\(10\text{ GHz}\)?
      3. Що таке ідеал\(50\:\Omega\: S_{22}\) вхідної мережі узгодження (тобто, видно з входу транзистора) в\(12\text{ GHz}\)?
    14. Розглянемо відповідність входу транзистора, що має\(S\) параметри, наведені в таблиці 3.5.1 і малюнку 3.5.2 (а). Ігноруйте ефекти зворотного зв'язку і вважайте, що вхідний коефіцієнт відбиття транзистора\(\Gamma_{\text{in}} = S_{11}\). Крива B на малюнку 3.5.2 (а) - це місце імпедансу, що дивиться в відповідну мережу від транзистора. Яка двоелементна мережа має цей локус? (Одним з елементів може бути резистор).
    15. Розглянемо синтез двопортової узгоджувальної мережі, що закінчується\(50\:\Omega\) навантаженням і з вхідним коефіцієнтом відбиття,\(\Gamma_{1}\) показаним як крива B на малюнку 3.5.2 (а). Намалюйте та опишіть проблему відповідності мережі з двома портами.
    16. Розглянемо синтез двопортової узгоджувальної мережі, що закінчується\(50\:\Omega\) навантаженням і з вхідним коефіцієнтом відбиття,\(\Gamma_{1}\) показаним як крива B на малюнку 3.5.2 (а). Чи можна отримати широкосмуговий збіг за допомогою двоелементної узгоджувальної мережі? Поясніть свою відповідь з точки зору обертань на діаграмі Сміта.
    17. Розглянемо індуктивно зміщений диференціальний підсилювач класу А, показаний нижче. \(L_{D}\)є дроселем індуктивності так\(|sL| ≫ R_{L}\). [Приклад паралелей 3.6.1.]

    clipboard_e0b16cc23b87cc46f89c153a49b4def29.png

    Малюнок\(\PageIndex{1}\)

    Що таке CMRR\(R_{S} = 20\text{ k}\Omega,\: R_{L} = 10\text{ k}\Omega\), коли транзисторна транспровідність\(g_{m} = 50\text{ mS}\), і опір сток-джерело,\(r_{d}\) є\(100\text{ k}\Omega\)?

    1. Розглянемо індуктивно зміщений диференціальний підсилювач класу А, показаний нижче. Конденсатори можна розглядати як коротке замикання РФ. \(L_{D}\)є дроселем індуктивності так\(|sL| ≫ R_{L}\). [Приклад паралелей 3.6.1]

    clipboard_e841e986a4c2d89e0bd04f76e1d81cc56.png

    Малюнок\(\PageIndex{2}\)

    1. Вивести символічний вираз для CMRR підсилювача, припускаючи, що опір сток-джерело транзисторів,\(r_{0}\) або\(r_{d}\), набагато більше, ніж обидва\(R_{L}\) і\(R_{X}\), і тому можна ігнорувати.
    2. Що таке CMRR коли\(R_{S} = 10\text{ k}\Omega,\)\(R_{X} = 30\text{ k}\Omega\)\(R_{L} = 10\text{ k}\Omega\), і транзисторна транспровідність,\(g_{m}\) є\(10\text{ mS}\).
    1. Розглянемо індуктивно зміщений диференціальний підсилювач класу А, показаний нижче. \(L_{D}\)є дроселем індуктивності так\(|sL| ≫ R_{L}\). [Приклад паралелей 3.6.1]

    clipboard_eca6ac9e2e0d4cf0bf034039d46aa76f4.png

    Малюнок\(\PageIndex{3}\)

    1. Вивести символічний вираз для посилення диференціального режиму підсилювача.
    2. Вивести символічний вираз для CMRR підсилювача.
    3. Що таке CMRR\(R_{S} = 10\text{ k}\Omega\)\(R_{L} = 10\text{ k}\Omega\), коли транзисторна транспровідність\(g_{m}\) є\(15\text{ mS}\), і опір сток-джерело транзисторів\(r_{d}\), є\(100\text{ k}\Omega\)?
    1. Диференціальний підсилювач має диференціально-режимний коефіцієнт посилення\(20\text{ dB}\) і синфазний коефіцієнт посилення\(−3\text{ dB}\).
      1. Що таке коефіцієнт посилення непарного режиму?
      2. Що таке рівномірне посилення?
    2. Розглянемо диференціальний підсилювач нижче. [Приклад паралелей 3.6.1]

    clipboard_ef8e125a035829a39ed80be3ccb833235.png

    Малюнок\(\PageIndex{4}\)

    1. Що таке диференціальний опір навантаження?
    2. Що таке опір навантаження непарного режиму?
    3. Що таке синфазний імпеданс навантаження?
    4. Що таке рівний імпеданс навантаження?
    1. Розглянемо диференціальний підсилювач нижче. [Приклад паралелей 3.6.1]

    clipboard_e8a57d4af4e87548e67e1e59909726e79.png

    Малюнок\(\PageIndex{5}\)

    1. Що таке диференціальний опір навантаження?
    2. Що таке опір навантаження непарного режиму?
    3. Що таке синфазний імпеданс навантаження?
    4. Що таке рівний імпеданс навантаження?
    1. Розглянемо диференціальний підсилювач нижче. [Приклад паралелей 3.6.1]

    clipboard_e38c7b30d2eeb1b0ecc7adb63a19ee05e.png

    Малюнок\(\PageIndex{6}\)

    1. Що таке диференціальний опір навантаження?
    2. Що таке опір навантаження непарного режиму?
    3. Що таке синфазний імпеданс навантаження?
    4. Що таке рівний імпеданс навантаження?
    5. Якщо диференціальний коефіцієнт посилення підсилювача є,\(20\text{ dB}\) а коефіцієнт посилення синфазного режиму є\(2\text{ dB}\), що таке коефіцієнт посилення непарного режиму?
    1. Розглянемо диференціальний підсилювач нижче. \(L_{D}\)є дроселем індуктивності так\(|sL| ≫ R_{L}\). [Приклад паралелей 3.6.1]

    clipboard_e9cbb2cffac64acdf00860e0d7c59306b.png

    Малюнок\(\PageIndex{7}\)

    1. Що таке диференціальний опір навантаження?
    2. Що таке опір навантаження непарного режиму?
    3. Що таке синфазний імпеданс навантаження?
    4. Що таке рівний імпеданс навантаження?
    1. Псевдодиференціальний підсилювач показаний на малюнку 3.7.3. Розподілене зміщення цього підсилювача (заміна індукторів і\(R_{DD}\)), представляє синфазний імпеданс\(5\:\Omega\) і диференціально-модовий імпеданс\(1\text{ k}\Omega\) до зливних клем транзисторів в середині смуги підсилювача. Транспровідність кожного транзистора є\(g_{m} = 1\text{ S}\), і внутрішні паразитики транзисторів можна ігнорувати.
      1. Намалюйте схему синфазного підсилювача без елементів зсуву. Включити синфазний опір навантаження\(R_{Lc}\).
      2. Намалюйте схему підсилювача непарного режиму без елементів зсуву. Включити непарний режим опору навантаження\(R_{Lo}\).
      3. Намалюйте схему рівномірного підсилювача без елементів зсуву. Включити непарний режим опору навантаження\(R_{Lo}\).
      4. Намалюйте схему диференціального підсилювача без елементів зсуву. Включити синфазний опір навантаження\(R_{Lc}\).
      5. Що таке синфазний коефіцієнт посилення?
      6. Що таке коефіцієнт посилення диференціального режиму?
      7. Що таке коефіцієнт відхилення синфазного режиму в децибелах?
    2. Псевдодиференціальний підсилювач показаний на малюнку 3.7.3. Розподілене зміщення цього підсилювача (заміна індукторів і\(R_{DD}\)), представляє синфазний імпеданс\(5\:\Omega\) і непарний імпеданс\(1\text{ k}\Omega\) до зливних клем транзисторів в середині смуги підсилювача. Транспровідність кожного транзистора є\(g_{m} = 100\text{ mS}\) і внутрішні паразити транзисторів можна ігнорувати.
      1. Намалюйте схему синфазного підсилювача без елементів зсуву. Включити синфазний опір навантаження\(R_{Lc}\).
      2. Намалюйте схему підсилювача непарного режиму без елементів зсуву. Включити непарний режим опору навантаження\(R_{Lo}\).
      3. Намалюйте схему рівномірного підсилювача без елементів зсуву. Включити непарний режим опору навантаження\(R_{Lo}\).
      4. Намалюйте схему диференціального підсилювача без елементів зсуву. Включити синфазний опір навантаження\(R_{Lc}\).
      5. Який парний імпеданс представлений підсилювачу?
      6. Який диференціально-режимний імпеданс представлений підсилювачу?
      7. Що таке рівномірне посилення напруги?
      8. Що таке диференціально-режимне посилення напруги?
      9. Що таке синфазний коефіцієнт посилення напруги?
      10. Що таке коефіцієнт посилення напруги в непарному режимі?
      11. Що таке коефіцієнт відхилення синфазного режиму?

    3.11.1 Вправи за розділами

    \(†\)складний,\(‡\) дуже складний

    \(§3.2\: 1†, 2, 3\)

    \(§3.5\: 4‡, 5‡, 6†, 7†, 8†, 9†\)

    \(§3.6\: 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16†, 17†, 18†, 19†, 20, 21, 22, 23†, 24†\)

    \(§3.7\: 25†, 26†\)

    3.11.2 Відповіді на вибрані вправи

    1. (г)\(34.7\:\Omega\)
    1. (б)\(121\)
    1. (г)\(1/f^{2}\)
    1. (c)
      \(\begin{array}{l}{8\text{ GHz}, -2.77\text{ dB}}\\{9\text{ GHz}, -0.57\text{ dB}} \\ {10\text{ GHz}, 0\text{ dB}}\\{11\text{ GHz}, -0.33\text{ dB}}\\{12\text{ GHz}, -1.03\text{ dB}}\end{array}\)
    1. (ч)\(-100\)
    1. (б)\(-3\text{ dB}\)
    2. \(37.5\:\Omega\)
    1. (а)
      clipboard_ed49c3699bb4da09f9cd43dc8db7cfb9d.png
      Малюнок\(\PageIndex{8}\)
    1. Back to top
    • Was this article helpful?

    Recommended articles

    1. Article type
      Section or Page
    2. Tags
      1. source[translate]-eng-46033