w układzie zastosowano obwód rezonansowy LC lub selektywny RC. DOBRA

Transkrypt

1 ANALOGOWE UKŁADY ELEKTRONICZNE cz. II 1. Generator LC lub RC generuje na swoim wyjściu przebieg sinusoidalny ponieważ: w układzie zastosowano obwód rezonansowy LC lub selektywny RC. DOBRA a). Warunek generacji jest spełniony tylko dla jednej określonej częstotliwości. b). W układzie zastosowano obwód rezonansowy. c). W układzie zastosowano obwód selektywny. d). Ponieważ obwód rezonansowy ma dużą dobroć. e). Ponieważ wzmacniacz ma duże wzmocnienie. Warunki generacji: - fazowy suma reaktancji obwodu równa 0 - amplitudowy wzmocnienie równe 1, jeżeli wzmacniacz wzmacnia o k to sprzężenie musi tłumić k

2 2. Colpitts a, Hartleya i Meissnera (rysunek poniżej). Prawdziwe są informacje? Aby spełnić warunek amplitudowy drgań, ze wzrostem kondunktancji obciążenia G L, w generatorze Colpitts a należy zwiększyć pojemność C 2, a w generatorze Hartleya należy zwiększyć indukcyjność L 1. DOBRA Graniczne warunki powstawania drgań: Colpits - Hartley - a). Zarówno generatory Colpitts a, jak i generatory Hartleya mogą być zasilane szeregowo lub równolegle przez dławik w.cz. Colpista można zasilać tylko równolegle. b). Generatory Colpitts a i Hartleya mogą być zasilane szeregowo. Colpista można zasilać tylko równolegle. c). Generatory Hartleya mogą być zasilane szeregowo lub równolegle przez dławik w.cz., a generatory Colpitts a równolegle przez dławik w.cz. d). Generatory Hartleya może być zasilany tylko szeregowo, a generator Colpitts a tylko równolegle przez dławik w.cz. Hartleya można zasilać szeregowo lub równolegle. e). Generatory Colpitts a i Hartleya nie wymagają napięć zasilających. Generatory wymagają zasilania. Wykład 1 slajdy 7-13

3 3. Generatory kwarcowe. Prawdziwe są informacje: W generatorach Pierce a rezonator kwarcowy pracuje jako zastępcza indukcyjność L z, o wartości szybko rosnącej z częstotliwością (praca w przedziale pulsacji ω s ω m ). DOBRA Możliwe są dwie grupy układowe generatorów: generatory, w których rezonator wykorzystany jest jako selektywny element sprzęgający o małej rezystancji (praca przy pulsacji ω s ), generatory, w których rezonator pracuje jako zastępcza indukcyjność Lz, o wartości szybko rosnącej z częstotliwością (praca w przedziale pulsacji ωm ωr ). Pierwsza z wymienionych grup generatorów nazywana jest generatorami Butlera. Generatory drugiej grupy wywodzą się bezpośrednio z podstawowych struktur Colpittsa i Hartleya i nazywa się je generatorami Pierce a.

4 a). W generatorach Pierce a rezonator wykorzystany jest jako selektywny element sprzęgający o małej rezystancji (praca przy pulsacji ). Generator Butlera. b). W generatorach Pierce a rezonator kwarcowy pracuje jako zastępcza indukcyjność Lz, o wartości szybko rosnącej z częstotliwością (praca w przedziale pulsacji ). c). W generatorach Butlera rezonator kwarcowy pracuje jako zastępcza indukcyjność Lz, o wartości szybko rosnącej z częstotliwością (praca w przedziale pulsacji ). Generator Pierce a d). Generatory Pierce a charakteryzują się większą stałością częstotliwości niż generatory Butlera. Stałość częstotliwościowa generatorów: - Pierce a rzędu Butlera rzędu d). Główny wpływ na niestałość częstotliwości w generatorach kwarcowych ma zmiana parametrów układu zasilającego generator. Główny wpływ na niestałość częstotliwości w generatorach kwarcowych ma zmiana temperatury. W celu uzyskania większej stałości częstotliwości konieczne jest stosowanie układów z kompensacją wpływów temperatury lub układów z termostatem. Poprawa stałości częstotliwości o ok. 2 rzędy. Wykład 1 slajdy 16-20

5 4. Generatory RC ze sprzężeniem zwrotnym. Prawdziwe są informacje? W generatorze RC z mostkiem podwójne TT, ujemne sprzężenie zwrotne realizowane jest poprzez gałąź selektywną typu podwójne TT, a dodatnie poprzez dzielnik rezystancyjny w celu spełnienia warunku amplitudowego drgań oraz stabilizacji amplitudy tych drgań. DOBRA a). W porównaniu z generatorami LC, generatory RC mają lepszą stałość częstotliwości, a także generują sygnał o bardzo małych zniekształceniach i umożliwiają przestrajanie częstotliwości w stosunku 1 : 10 na jednym podzakresie. RC mają gorszą stałość częstotliwości a informacje dotyczące przestrajania są prawdziwe. Wiąże się to z tym że w generatorze RC częstotliwość jest odwrotnie proporcjonalna do iloczynu RC zaś w generatorach LC odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka iloczynu LC. b) W generatorze RC z mostkiem Wiena, ujemne sprzężenie zwrotne realizowane jest poprzez gałąź selektywną typu połowa mostka Wiena, a dodatnie sprzężenie zwrotne poprzez nieliniowy dzielnik rezystancyjny w celu stabilizacji amplitudy drgań. Sprzężenia realizowane odwrotnie. c). częstotliwość w tych generatorach jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka z iloczynu. RC bez pierwiastka. d). W generatorze RC z mostkiem podwójne TT, ujemne zwrotne realizowane jest poprzez gałąź selektywną typu podwójne TT, a dodatnie sprzężenia zwrotne poprzez dzielnik rezystancyjny w celu spełnienia warunku amplitudowego drgań oraz stabilizacji amplitudy tych drgań. e). Generatory RC są powszechnie stosowane jako generatory wzorcowej częstotliwości. Nie, ponieważ mają małą stabilność częstotliwościową. Wykład 1 slajdy

6 5. Układy transkonduktancyjne. Prawdziwe są informacje: W układzie pojedynczo zrównoważonym: u u u X X X Y 2 R = ( I 0 + g muy ) RC tgh I 0 RC + g m RC ; ux, uy << 2 ϕ T 2ϕ T 2ϕ T 2ϕ T DOBRA u u

7 W układzie podwójnie zrównoważonym: Różne kombinacje ze znakami czy symbolami. Analogowe Układy Elektroniczne cz2 (zielona) str.102 Wykład 3 slajdy 8-12 DODAĆ SKANY

8 6. Linearyzacja charakterystyk układu mnożącego w układzie Gilberta (rysunek poniżej) wymaga spełnienia warunków: U CC R CM R C RC u 2 R D 1 D 2 i 1 i 2 i 3 i 4 i = I i A O 1 X u G T 1 T 2 T 3 T 4 i = I + i B O 1 X I + i O2 Y I O2 iy u X T 7 T 8 u Y T 5 T 6 R X i X I 01 I 01 i Y I 02 I 02 R Y i2 ia = i1 ib DOBRA Wykład 3 slajdy DODAĆ SKANY

9 7. Podstawowe układy logarytmiczne (rysunek poniżej). Prawdziwe są informacje? Główną wadą prostego układu logarytmicznego jest silna zależność jego charakterystyki statycznej od temperatury, spowodowanej zmianami ϕ T oraz I ES. DOBRA Analogowe Układy Elektroniczne cz2 (zielona) str.87

10 8. Autozerowanie komparatora. Prawdziwe są informacje? Stopnie przedwzmacniacza i układu śledzącego komparatora zatrzaskowego, w fazie autokompensacji, kiedy są skonfigurowane w układzie wtórnika napięciowego, nie wymagają kompensacji charakterystyk częstotliwościowych. DOBRA a). Komparator zatrzaskowy, w fazie autokomensacji, kiedy jest skonfigurowany w układ wtórnika napięciowego, wymaga kompensacji charakterystyk częstotliwościowych. Komparator zrealizowany w formie dwustopniowego wzmacniacza operacyjnego. b). Każdy komparator w fazie autokomensacji, kiedy jest skonfigurowany w układ wtórnika napięciowego, wymaga kompensacji charakterystyk częstotliwościowych. Komparator zrealizowany w formie dwustopniowego wzmacniacza operacyjnego. c). Komparator zrealizowany w formie dwustopniowego wzmacniacza operacyjnego, w fazie autokomensacji, kiedy jest skonfigurowany w układ wtórnika napięciowego, wymaga kompensacji charakterystyk częstotliwościowych. d). Autozerowanie jest możliwe zarówno w komparatorach z wejściem niesymetrycznym, jak i z wejściem symetrycznym (różnicowym), jednak w układzie z wejściem symetrycznym autozerowanie jest mniej dokładne w skutek injekcji ładunków, związanej ze zjawiskiem clock feedthrough. Autozerowanie możliwe jest wyłącznie dla komparatorów z wejściem symetrycznym(różnicowym). e). Injekcja ładunków, związana ze zjawiskiem clock feedthrough, nie ma znaczenia w procesie autokompensacji komparatora. Autokompensacja jest ograniczona poprzez iniekcję ładunków. Autozerowanie kompensuje napięcie niezrównoważenia wejścia oraz pozwala na zbadanie offsetu DC. Wykład 3 slajd 31.

11 9. Komparatory zatrzaskowe. Prawdziwe są informacje? Współczesne komparatory zatrzaskowe charakteryzują się dużą szybkością działania, ale małą rozdzielczością. ZŁA Wysoka rozdzielczość. a). Współczesne komparatory zatrzaskowe charakteryzują się dużą szybkością działania i małą rozdzielczością. Eliminacja przedwzmacniacza mogłaby wprowadzić znaczne ograniczenie dokładności i rozdzielczości, poprzez zjawisko szybkiego powrotu (kickback effects). b). W komparatorze zatrzaskowym stosuje się przedwzmacniacz poprzedzający stopień śledząco-zatrzaskowy dla uzyskania wyższej rozdzielczości a także zwiększenia tzw. zjawiska szybkiego powrotu (kickback effects). Przedwzmacniacz stosuje się dla uzyskania wyższej rozdzielczości i minimalizacji tzw. zjawiska szybkiego powrotu (kickback effects). c). Stopień śledząco-zatrzaskujący wzmacnia sygnał z wyjścia przedwzmacniacza do wyższego poziomu w fazie śledzenia, a następnie wzmacnia go jeszcze bardziej w fazie zatrzaskiwania, gdzie zastosowane jest ujemne sprzężenia zwrotne. Zastosowane jest dodanie sprzężenie zwrotne. d). W komparatorze zatrzaskowym w stopniu końcowym stosuje się ujemne sprzężenie zwrotne. Zastosowane jest dodanie sprzężenie zwrotne. e). Zjawisko kickback w komparatorach zatrzaskowych oznacza transfer ładunku albo do lub z wejścia, gdy stopień śledząco-zatrzaskujący przechodzi z fazy śledzenia do fazy zatrzaskiwania i wywoływany przez ładunek potrzebny do załączenia tranzystorów w obwodzie dodatniego sprzężenia zwrotnego, a także przez ładunek który musi być usunięty z wyłącznych tranzystorów w obwodzie śledzącym.

12 10. Komparatory z histerezą odwracającą i nieodwracającą zostały zrealizowane na wzmacniaczach operacyjnych, w których V OL = 4 V; V OH = + 4 V; R 1 = 5,5 kω ; R 2 = 50 kω. Progowe napięcia przełączania V TRP+ i V TRP w obu układach (rysunek poniżej) wynoszą: TRP+ = 0,2 V; V TRP = 0,2 V TRP+ = 0,22 V; V TRP = 0,22 V ZŁA nieodwracający = = 0,44 = = -0,44 odwracający = = = 0,4 = -0,4 Różne wartości podane w zadaniu. Analogowe Układy Elektroniczne cz2 (zielona) str.84 Wykład 3 slajdy 36-38

13 11. Skokowo (od 300 khz do 340 khz) zwiększono częstotliwość synchronizującą generatora VCO w pętli pierwszego rzędu, o parametrach: 1 1 ω0 k G = 2π [ rad] 80 [ khz] V ; K = 500 ; f0 = = 300[ khz] s 2π Napięcie sterujące na wejściu VCO zmieni się ze stałą czasową τ równą? o wartość ΔU O równą? τ = 0,5 ms ZŁA ; U O = 1 V Wykład 4 slajdy = 1 = = = = =, Pętla fazowa w której zastosowano: wzmocnienie generatora VCO: k G = 2π 1 [rad] [MHz] [1/V]; wzmocnienie detektora fazy: k D = [V/rad]; transmitancja filtru H(ω = 0) = 1. Zakres trzymania tej pętli fazowej wynosi: ω T = 3,14 khz ZŁA Częstotliwość generatora może się zmieniać w przedziale: W takim przypadku zakres trzymania pętli fazowej wynosi: = =, [ ]

14 13. W przedstawionych generatorach VCO na tranzystorach MOSFET: Źródło prądowe zapewnia wysoką impedancję węzła dołączonego do rezonatora, a przez to odsprzęga szynę zasilania lub masy od rezonatora. -poprawne Inne możliwe odpowiedzi: b)zastosowane źródła prądowe ustalają spoczynkowe punkty pracy, dzięki czemu zapewniono ograniczenie amplitudy generowanego napięcia, zabezpieczając przez to wchodzenie tranzystorów w obszar triodowy, co mogłoby powodować wzrost szumów fazowych. -poprawne c). Zazwyczaj źródło prądowe stosuje się od strony szyny masy, co pozwala na zmniejszenia wrażliwości generowanej częstotliwości generatora VCO na napięcie zasilające. (stosuje się od szyny zasilającej) -błędne d). Szumy źródła prądowego polaryzacji nie mają istotnego wkładu w szumy fazowe VCO, ponieważ generator VCO działa jak mikser i przenosi szumy niskoczęstotliwościowe źródła prądowego w pasmo skupione poza częstotliwości generowane przez VCO. (mają one główny wkład w szumy fazowe VCO, a mikser przenosi je w pasmo wokół generowanej częstotliwości VCO) -błędne e). Układy komplementarne CMOS pobierają większą moc niż układy NMOS I PMOS. (pobierają mniejszą) -błędne Wykład 4 slajdy 52-56

15 14. Detektor fazowo częstotliwościowy PFD. Prawdziwe są informacje? Gdy różnica faz jest większa niż ± 2π, detektor PFD znajduje się w stanie detekcji częstotliwości. W tym stanie pompa ładunkowa jest aktywna tylko przez część cyklu pracy i dostarcza na swoim wyjściu impulsy prądowe o stałej amplitudzie i czasie trwania zależnym od różnicy faz porównywanych sygnałów -błędne (W tym stanie wyjście pompy ładunkowej dostarcza prąd o stałej amplitudzie, który jest całkowany przez filtr. W efekcie otrzymujemy napięcie zmieniające się w sposób ciągły, które przestraja VCO) Inne możliwe odpowiedzi: a).pętla PLL z detektorem PFD jest w stanie osiągnąć stan synchronizacji, niezależnie od odstępu częstotliwości sygnału synchronizującego od warunków początkowych (przed rozpoczęciem procesu synchronizacji), jednakże wykazuje statyczny błąd fazy po osiągnięciu stanu synchronizacji. (nie wykazuje ona statycznego błędu fazy) -błędne b). Gdy różnica faz jest mniejsza niż ± 2π, detektor PFD znajduje się w stanie detekcji częstotliwości. W tym stanie, wyjście pompy ładunkowej (absorpcyjne lub emisyjne, zależnie od tego, który z porównywanych sygnałów ma większą częstotliwość) dostarcza prąd o stałej amplitudzie, który jest całkowany przez filtr. W efekcie otrzymujemy napięcie zmieniające się w sposób ciągły, które przestraja generator VCO. (detekcja częstotliwości jest przy różnicy faz większej niż ± 2π, natomiast detekcja fazy przy różnicy faz mniejszej od ± 2π) -błędne c). We współczesnych scalonych pętlach PLL rzadko stosuje się detektory fazowo częstotliwościowe PFD, bowiem najczęściej stosuje się detektory fazowe oparte na układzie mnożącym. (stosuje się je ponieważ są lepsze od mnożących) -błędne d) Gdy błąd fazy osiągnie wartość zero, pętla PLL przechodzi do stanu synchronizacji. Na wyjściu detektora PFD otrzymujemy impulsy szpilkowe, będące efektem skończonej szybkości działania stosowanych układów cyfrowych, które muszą być odfiltrowane, aby nie modulować generatora VCO i nie wytwarzać niepożądanych składowych widma częstotliwościowego generowanego sygnału. -poprawne e). Pętla PLL z detektorem PFD nie jest w stanie osiągnąć stan synchronizacji, niezależnie od odstępu częstotliwości sygnału synchronizującego od warunków początkowych (przed rozpoczęciem procesu synchronizacji), natomiast nie wykazuje statycznego błędu fazy po osiągnięciu stanu synchronizacji (jest w stanie osiągnąć synchronizację) -błędne Wykład 4 slajdy 42-46

16 15. Syntezer częstotliwości z układem PLL z ułamkowym/ wymiernym zwielokrotnieniem częstotliwości referencyjnej. Gdy F r = 25 khz, dokładność częstotliwości oscylatora kwarcowego wynosi 1 ppm., a N = 32002, to: F VCO = 960,03 MHz, a jej dokładność również wynosi 1 ppm., tj ~ ± 960 Hz. -błędne F VCO = 800,05 MHz, a jej dokładność również wynosi 1 ppm., tj ~ ± 800 Hz. poprawne F r = F VCO /N 1ppm = 10-6 Inne możliwe odpowiedzi: Inne wyniki Wykład 4 slajdy 57-60

17 16. W dwupołówkowym prostowniku Graetza z obciążeniem rezystancyjnopojemnościowym (stała czasowa obciążenia τ = RC >> 20 ms), zasilanym z sieci 230 V poprzez transformator sieciowy o przekładni obniżającej n = 23 (pominąć rezystancje uzwojeń i diod) średnia wartość napięcia na rezystancji obciążenia w przybliżeniu wynosi: 10 V -błędne 14 V -poprawne dla transformatora: u s =u we /n Jako że mamy obciążenie rezystancyjno-pojemnościowe to przebiegi napięcia na obciążeniu będą wygładzone, więc: u o =1,4*u s Inne możliwe odpowiedzi: Inne wyniki

18 17. W prostowniku trójfazowym z obciążeniem rezystancyjno-indukcyjnym (stała czasowa obciążenia τ = L/R >> 20 ms ), zasilanym bezpośrednio z sieci 3x230 V średnia wartość napięcia na rezystancji obciążenia w przybliżeniu wynosi: 191 V -błędne 269 V -poprawne R S T u s3 m 3 us1 u s 2 D1 D2 i1 2 i O i i3 L u ' i 1 D ' 3 D ' 1 D2 R O ' i 2 ' D 3 ' i 3 u O Ze względu na podaną stałą czasową układ traktujemy, jakby jego obciążenie było rezystancyjne. Inne możliwe odpowiedzi: Inne wyniki

19 18. Zaletą stosowania modulacji przy przesyłaniu sygnałów są: Możliwość rozdzielenia równocześnie przesyłanych sygnałów na tej samej częstotliwości nośnej (modulatory kwadraturowe). -poprawne Inne możliwe odpowiedzi: a). Możliwość przekazania sygnałów oryginalnych na duże odległości przez kanał transmisyjny. Warunkiem sprawnej transmisji jest, aby sygnał nadawany był widmowo dopasowany do kanału. -poprawne b). Możliwość uodpornienia transmitowanych sygnałów na szumy i zakłócenia. -poprawne d). Możliwość zwielokrotnienia sygnałów oryginalnych przesyłanych przez kanały poprzez zwielokrotnienie częstotliwościowe i czasowe. -poprawne e). Modulacje są stosowane tylko do transmisji sygnałów. -błędne (modulacje stosowane są również w pomiarach i automatyce do zwiększenia dokładności pomiarów i sterowania) Wykład 5 slajd 6

20 19. Podstawowe rodzaje modulacji analogowych i cyfrowych. Wybierz prawidłowo zakwalifikowane modulacje: Modulacje analogowe pasmowe AM, FM, PM Inne możliwe odpowiedzi: Inne kombinacje Modulacje analogowe w paśmie podstawowym PAM, PWM, (PPM) Modulacje cyfrowe pasmowe ASK, FSK, PSK Modulacje cyfrowe w paśmie podstawowym PCM, DM -poprawne Wykład 5 slajd 9

21 20. Dane są 4 funkcje modulujące (tabela poniżej). Prawidłowy zestaw modulacji AM dwuwstęgowej, jednowstęgowej, z falą nośną i bez fali nośnej odpowiadający poszczególnym funkcjom to: Funkcja modulująca 1 kx( t) kx (t) x( t) jxˆ( t) x( t) jxˆ( t) AM DSB SC AM DSB AM SSB SC AM SSB SC górna wstęga dolna wstęga -błędne Funkcja modulująca Inne możliwe odpowiedzi: Inne kombinacje Wykład 5 slajd 17 1 kx( t) kx (t) x( t) jxˆ( t) x( t) jxˆ( t) AM DSB AM DSB SC AM SSB SC AM SSB SC górna wstęga dolna wstęga -poprawne

22 21. Prawidłowa kombinacja różnych rodzajów modulacji dla rzeczywistych funkcji przebiegów zmodulowanych (tabela poniżej) to: Przebieg zmodulowany rzeczywisty s t) A kx( t)cos( ) AM DSB ( 0 0t ( t) A0 1 kx( t) cos( 0t ) s AM DSB SC s( t) U cos[ ( ) ] FM 0m 0t k x t dt s( t) U m cos[ 0t k x( )] 0 t PM Przebieg zmodulowany rzeczywisty s t) A kx( t)cos( ) AM DSB SC ( 0 0t ( t) A0 1 kx( t) cos( 0t ) s AM DSB s( t) U cos[ ( ) ] FM 0m 0t k x t dt s( t) U m cos[ 0t k x( )] 0 t PM -błędne -poprawne Inne możliwe odpowiedzi: Inne kombinacje

23 22. Szerokość pasma sygnału FM, w którym dewiacja częstotliwości wynosi 75 khz, wyznaczona na podstawie przybliżonego wzoru Carsona dla sygnałów modulujących o różnych częstotliwościach: 1 khz, 4 khz i 8 khz, wynosi: B FM =2(Δω+ω s ) f s 1 khz 4 khz 8 khz 152 khz 152 khz 152 khz f s 1 khz 4 khz 8 khz 152 khz 158 khz 166 khz -błędne -poprawne Inne możliwe odpowiedzi: Inne wyniki Wykład 6 slajdy 18-19

24 23. Szerokość pasma sygnału PM, w którym dewiacja fazy Δψ PM = m φ = 5 jest stała, wyznaczona na podstawie przybliżonego wzoru Carsona dla sygnałów modulujących o różnych częstotliwościach: 1 khz, 4 khz i 8 khz, wynosi: B PM =2(m φ +1)f s f s 1 khz 4 khz 8 khz 6 khz 24 khz 48 khz f s 1 khz 4 khz 8 khz 12 khz 48 khz 96 khz -błędne -poprawne Inne możliwe odpowiedzi: Inne wyniki Wykład 6 slajd 25

25 23. Szerokośc pasma sygnału PM, w którym dewiacja fazy ΔψPM = mφ = 5 jest stała, wyznaczona na podstawie przybliżonego wzoru Carsona dla sygnałów modulujących o różnych częstotliwościach: 1 khz, 4 khz i 8 khz, wynosi: W sygnale PM przy stałej amplitudzie sygnał modulującego Usm stała jest dewiacja fazy Δφ (indeks modulacji fazy mφ), a zmienna jest szerokośc pasma PM (proporcjonalna do wzrostu maksymalnej częstotliwości sygnału modulującego. Źródła: Wykład: W6. Modulacja i demodulacja czestotliwosci.ppt, slajd nr 25 S. Kuta, G. Krajewski, J. Jasielski: Układy Elektroniczne częśd druga, wyd. AGH, Kraków 1994, str. 325

26 24. Nieprawdziwe są informacje? Proponowana odpowiedź: Znaczną poprawę stosunku sygnału do zakłócenia systemu FM uzyskuje się przez deemfazę charakterystyki częstotliwościowej po stronie nadawczej i preemfazę charakterystyki częstotliwościowej po stronie odbiorczej. Odpowiedź prawidłowa (bo zdanie nieprawdziwe) Po stronie nadawczej stosuje się preemfazę, a po odbiorczej deemfazę. Objaśnienia:

27 Zeszły rok: a) Najważniejsza różnica, decydująca o przewadze systemu FM nad systemem PM polega na tym, że szerokośc pasma sygnału FM jest w przybliżeniu stała (dla różnych częstotliwości sygnału modulującego). Indeks modulacji jest dla FM odwrotnie proporcjonalny do ωm, dając w przybliżeniu stałe pasmo. W PM zmienna, proporcjonalna do wzrostu maksymalnej pulsacji jest szerokośc pasma. b) Analiza sygnału PM przebiega identycznie jak sygnału FM przy założeniu, że sygnał modulujący jest całką sygnału informacyjnego ( ) ( ). Poprawnie: FM PM zmodulowanym przez um(t)dt c) W porównaniu do systemów AM, systemy FM i PM charakteryzują się większą odpornością na zakłócenia. d) Dalszą poprawę stosunku sygnał do zakłócenia systemu FM uzyskuje się przez preemfazę charakterystyki częstotliwościowej po stronie nadawczej i deemfazę charakterystyki częstotliwościowej po stronie odbiorczej. e) Systemy AM charakteryzuje mała odpornośd na zakłócenia, szumy i zanik selektywny. Źródła: Wykład: W6. Modulacja i demodulacja czestotliwosci.ppt, slajd nr 33 S. Kuta, G. Krajewski, J. Jasielski: Układy Elektroniczne częśd druga, wyd. AGH, Kraków 1994, str

28 25. W modulatorze bezpośrednim, wykorzystującym generator LC z dwójnikiem reaktancyjnym w postaci diody pojemnościowej, pomiędzy dewiacją częstotliwości ΔF, a częstotliwością nośną F0 musi zachodzid związek: Objaśnienia: Modulację bezpośrednią uzyskuje się przez zmianę częstotliwości zmian generatora za pomocą elementu sterowanego (najczęściej pojemności), wartośd tej pojemności jest uzależniona od s. modulującego: C0 - pojemnośc stała obwodu Cm0 średnia wartośc pojemności sterowanej ΔCm zmiana pojemności sterowanej f(t) unormowany sygnał modulujący ( ) ( ) - pulsacja chwilowa Po rozłożeniu w szereg: <<<<<<<<<<< proporcja pulsacji i pojemności Aby zależnośc była w przybliżeniu liniowa, musi byc spełniony warunek: Zeszły rok: Źródła: S. Kuta, G. Krajewski, J. Jasielski: Układy Elektroniczne częśd druga, wyd. AGH, Kraków 1994, str

29 26. W modulatorze Armstronga (pośredni modulator FM), wąskopasmowa modulacja FM posiada widmo ograniczone praktycznie do jednej pary wstęg bocznych gdy: Proponowana odpowiedź: zastosujemy modulator AM DSB CS z małym współczynnikiem głębokości modulacji, sygnał modulujący zostanie scałkowany, a do sygnału AM DSB CS dodamy nośną przesuniętą o kąt fazowy π/2. Odpowiedź prawidłowa Objaśnienia: Zasada działania modulatora: cos(a+b) = cosacosb sinasinb Dla m = Δϕ oba przebiegi różnią się od siebie tylko przesunięciem fazowym sumy prążków bocznych i prążka nośnej:

30 Schemat blokowy modulatora Armstronga: Zeszły rok: a). W układzie zastosujemy modulator AM DSB z dużym współczynnikiem głębokości modulacji. Współczynnik głębokości modulacji powinien byd mały, AM DSB SC b). W układzie zastosujemy modulator AM DSB z małym współczynnikiem głębokości modulacji. AM DSB SC c). W układzie zastosujemy modulator AM DSB SC z dużym współczynnikiem głębokości modulacji. d). W układzie modulatora Armstronga zastosujemy modulator AM DSB CS z małym współczynnikiem głębokości modulacji, a na wejściu zastosujemy układ całkujący. e). Na wejściu modulatora Armstronga zastosujemy układ różniczkujący Trzeba zastosowad układ całkujący. Źródła: Wykład: W6. Modulacja i demodulacja czestotliwosci.ppt, slajd nr 44 S. Kuta, G. Krajewski, J. Jasielski: Układy Elektroniczne częśd druga, wyd. AGH, Kraków 1994, str

31 27. Nie są prawdziwe informacje, dotyczące demodulatorów AM: Proponowana odpowiedź: Synchroniczne detektory kluczowane znajdują zastosowanie do demodulacji wszystkich rodzajów sygnałów zmodulowanych: AM, AM-S.C., SSB-S.C. i SSB. Odpowiedź błędna (informacja jest prawdziwa) Objaśnienia:

32

33 Zeszły rok: a). Detektor liniowy daje na swoim wyjściu niezniekształcony sygnał modulujący. b). Detektor kwadratowy wprowadza zniekształcenia sygnału modulującego, które zależą od głębokości modulacji. c). Detektor wartości szczytowej nie wprowadza na swoim wyjściu zniekształceo sygnału modulującego, gdy szybkośd rozładowanie kondensatora jest większa od szybkości zmian obwiedni dla największej częstotliwości modulującej fmax. d). Asynchroniczne detektory diodowe znajdują zastosowanie do demodulacji wszystkich rodzajów sygnałów zmodulowanych: AM, AM-S.C., SSB-S.C. i SSB. Synchroniczne detektory diodowe e). Asynchroniczne detektory diodowe znajdują zastosowanie głównie do demodulacji sygnałów AM. Źródła: Wykład: W5.Mod_Demod AM_min.ppt slajdy nr S. Kuta, G. Krajewski, J. Jasielski: Układy Elektroniczne częśd druga, wyd. AGH, Kraków 1994, str

34 28. Nie są prawdziwe następujące cechy synchronicznego demodulatora kluczowanego AM, porównując go z konwencjonalnymi detektorami diodowymi: Proponowana odpowiedź: W przypadku sygnałów z równoczesną modulacją AM i FM, wielkośd produktów intermodulacji między nośnymi jest dużo mniejsza. Odpowiedź błędna (informacja prawdziwa) Objaśnienia: Zeszły rok: a). W przypadku sygnałów z równoczesną modulacją AM i FM, wielkośd produktów intermodulacji między nośnymi jest dużo mniejsza. b). Posiada mniejsze szumy przy małych sygnałach. c). Charakteryzuje się większą liniowością. d) Na wyjściu układu mnożącego demodulatora występują również niepożądane składniki, których widma są skoncentrowane wokół trzeciej harmonicznej częstotliwości nośnej, jednak ich odfiltrowanie nie stwarza problemów. e). Posiada lepsze właściwości szumowe od detektora wartości szczytowej, w którym ponadto szybkośd rozładowanie kondensatora musi byd większa od szybkości zmian obwiedni dla najmniejszej częstotliwości modulującej fmin, aby nie wprowadzał na swoim wyjściu zniekształcego sygnału modulującego. Źródła: S. Kuta, G. Krajewski, J. Jasielski: Układy Elektroniczne częśd druga, wyd. AGH, Kraków 1994, str. 385

35 29. Nie są prawdziwe informacje, dotycząca koincydencyjnego demodulatora FM podwójnie zrównoważonego (rysunek poniżej): Proponowana odpowiedź: Funkcję przesuwnika fazowego pełni układ złożony z kondensatora C i obwodu rezonansowego LC1 dostrojonego do częstotliwości nośnej F0 sygnału FM. Odpowiedź błędna (informacja prawdziwa) Objaśnienia:

36

37 Zeszły rok: a). Jest łatwy do realizacji w technice scalonej. b). Sygnał modulujący, otrzymywany na wyjściu demodulatora, jest dwa razy większy niż w przypadku demodulatora FM pojedynczo zrównoważonego. c). Zastosowanie źródła prądowego na tranzystorze T7, zasilającego pary różnicowe, zapewnia dobrą symetrię i zrównoważenie układu. d). Funkcję przesuwnika fazowego pełni układ złożony z kondensatora C i obwodu rezonansowego LC1 dostrojonego do częstotliwości nośnej F0 sygnału FM. e). Działanie tego układu opiera się na analogowym mnożeniu dwóch sygnałów FM, z których jeden jest przesunięty względem drugiego o stały kąt ψ = const. ψ const. Źródła: Wykład: W6. Modulacja i demodulacja czestotliwosci.ppt slajdy nr S. Kuta, G. Krajewski, J. Jasielski: Układy Elektroniczne częśd druga, wyd. AGH, Kraków 1994, str

38 30. Nie są prawdziwe informacje, dotyczące przemiany częstotliwości: Proponowana odpowiedź: Operacja przemiany częstotliwości jest operacją nieliniową, analogiczną do procesu AM-S.C., z tą różnicą, że rolę sygnału modulującego odgrywa tutaj pasmowy sygnał użytkowy w. cz. o częstotliwości środkowej fs, na wyjściu zaś wykorzystywana jest tylko jedna wstęga boczna. Odpowiedź błędna (informacja prawdziwa) Objaśnienia:

39 Zeszły rok: a). Idealna przemiana częstotliwpości polega na przesunięciu sygnału na osi częstotliwości z punktu fs do częstotliwości fp, nazywaną częstotliwością pośrednią, która najczęściej jest równa: fp,= fh fs. b). Idealna przemiana częstotliwpości polega na przesunięciu sygnału na osi częstotliwości z punktu fs do częstotliwości fp, nazywaną częstotliwością pośrednią, która najczęściej jest równa: fp,= fh + fs. c). Operacja przemiany częstotliwości jest operacją nieliniową, analogiczną do procesu AM-S.C., z tą różnicą, że rolę sygnału modulującego odgrywa teraz pasmowy sygnał użytkowy w. cz. o częstotliwości środkowej fs, na wyjściu zaś wykorzystywana jest tylko jedna wstęga boczna. d). Niezależnie od rodzaju przemiany sygnału o częstotliwości fs, zawsze występuje realne niebezpieczeostwo, że na wejściu mieszacza oprócz sygnału użytecznego przemiany pojawi się również sygnał lustrzany o częstotliwości: fl = fh + fp, którego wpływ musi byd minimalizowany, czego dokonuje się za pomocą odpowiedniej filtracji na wejściu mieszacza, a najczęściej w mieszaczach z eliminacją sygnałów lustrzanych w układach: Hartleya lub Weavera. e). Zaletą mieszacza podwójnie zrównoważonego jest to, że w sygnale wyjściowym nie występują składowe o częstotliwościach: fh i fs oraz występuje częściowa kompensacja składowych o częstotliwościach kombinacyjnych. str. 402 w podręczniku, ostatni akapit. Źródła: S. Kuta, G. Krajewski, J. Jasielski: Układy Elektroniczne częśd druga, wyd. AGH, Kraków 1994, str , 402 Wykład: W7.Przemiana czestotliwosci.ppt slajd nr 29

40 31. Prawdziwe są informacje, dotyczące superheterodynowego radia (rysunek poniżej): Proponowana odpowiedź: Jest to architektura front-end nowoczesnego superheterodynowego radia z podwójną przemianą, z niską częstotliwością pośrednią. Odpowiedź prawidłowa Objaśnienia: I(t) Tor synfazowy Q(t) Tor kwadraturowy LNA wzmacniacz niskoszumowy Źródła: W8.Radio kognitywne, slajdy nr 3

41 32. Prawdziwe są informacje, dotyczące radia SDR (software-defined radio)? Proponowana odpowiedź: Chociaż koncepcja radia SDR zapewnia maksymalną elastycznośd rozwiązania, nie może byd zrealizowana przy dzisiejszych technologiach w systemach radiokomunikacyjnych. Odpowiedź prawidłowa Objaśnienia: Źródła: W8.Radio kognitywne, slajd nr 10

42 33. Prawdziwe są informacje, dotyczące uniwersalnego radia SDR (software-defined radio)? Proponowana odpowiedź: Uniwersalne radio SDR wykorzystuje dodatkowo szerokopasmową przemianą częstotliwości w celu ograniczenia szerokości pasma i zakresu dynamicznego dla złagodzenia ostrych wymagao dla przetworników a/c i przetwarzania DSP. Odpowiedź prawidłowa Objaśnienia:

43 Źródła: W8.Radio kognitywne, slajdy nr 9-11

44 34. Prawdziwe są informacje, dotyczące wielostandardowego uniwersalnego radia kognitywnego COGUR (rysunek poniżej)? Proponowana odpowiedź: Kilka szerokopasmowych równolegle połączonych bloków odbiorczych może byd wykorzystanych dla pokrycia głównych pasm częstotliwości. Odpowiedź prawidłowa Objaśnienia:

45 Źródła: W8.Radio kognitywne, slajdy nr 15,16