Преобразователи частоты

5.1. Зависимость тока стока I _C полевого транзистора, используемого в смесителе, от напряжения на затворе U _Зопределяется формулой I _C = bU ²_З. Коэффициент b = 1 мА/В², амплитуда напряжения U _г = 1 В. Рассчитайте зависимость крутизны преобразования по первой гармонике колебания гетеродина от напряжения, смещения на затворе при изменении его от 0 до 3 В.

5.2. Транзистор КТ301 работает в качестве смесителя в следующем режиме: U _г = 0, 35 В, U _БЭ = 0, 35 В, U _КЭ = 10 В. Пользуясь входной и выходной характеристиками этого транзистора (рис. 5.1), определите крутизну преобразования по первой гармонике колебания гетеродина.

Рис. 5.1

Рис. 5.2

5.3. Проходная характеристика транзистора I _К = bU ²_БЭ(b = 100 мА/В²). Амплитуда напряжения гетеродина U _г = 100 мВ. Определите максимально возможную крутизну преобразования по первой гармонике колебания гетеродина.

5.4. Диодный смеситель (рис. 5.2) работает при амплитуде напряжения гетеродина U _г = l В. Рассчитайте крутизну преобразования по первой гармонике колебания гетеродина. ВАХ диода считать кусочно-линейной с крутизной S = 10 мА/В.

5.5. Проходная характеристика транзистора и ВАХ диода совершенно одинаковы и описываются формулами I _К = bU ²_БЭ, I = bU ². Напряжения гетеродина в транзисторном и диодном смесителях (рис. 5.2) одинаковые. В какой схеме – транзисторного или диодного смесителя – можно получить большую крутизну преобразования по первой гармонике колебания гетеродина и во сколько раз?

5.6. Рассчитайте зависимости коэффициента передачи: напряжения и потерь преобразования диодного смесителя (рис. 5.2) отамплитуды напряжения гетеродина, изменяющейся от 0 до 0, 2 В. ВАХ диода аппроксимируйте экспонентой с коэффициентом а = 20 В^–1.

5.7. Определите коэффициент передачи диодного смесителя (рис. 5.2) при линейно-ломаной аппроксимации ВАХ диода.

5.8. Используя аппроксимацию ВАХ диода вида i = I ₀ + aU + bU ², покажите, что в балансном диодном преобразователе (рис. 5.3) отсутствует составляющая тока с частотой гетеродина в сигнальном контуре и в контуре, настроенном на промежуточную частоту.

Рис. 5.3

Рис. 5.4

5.9. Используя аппроксимацию ВАХ диода вида i = I ₀ + aU + bU ², покажите, что в балансном кольцевом диодном преобразователе (рис. 5.4) отсутствует каналпрямого прохождения.

Рис. 5.5

5.10. На рис. 5.5 приведены зависимости потерь преобразования L _д и коэффициента шума K _шсмесительного диода от подводимой мощности гетеродина. Какую мощность гетеродина следует подать на диодный балансный смеситель для достижения: а) максимального коэффициента передачи смесителя; б) максимальной чувствительности приемника без УРС при коэффициенте шума УПЧ, равном 2, 1?