Методические указания. Подготовка к исследованию
Подготовка к исследованию. Принципиальная схема исследуемой цепи должна соответствовать рис. 3.8. Переключатель " RVLC" устанавливается в положение " LC". При выполнении работы используется контур с пониженной добротностью (RШ включено). Переключатели " СН", не используемые в данной работе, должны быть установлены в нулевое положение (все кнопки отжаты). Подготовительный расчет двух частот гетеродина проводится по формулам: fГ1 = fН - f0, fГ2= fН+ f0, где f0 - резонансная частота контура (15 кГц); fН = 195 кГц - несущая частота АМ-сигнала; fГ - частота гетеродина. Полученные величины вносятся в приведенную ниже таблицу. Таблица 3.1. Параметры источников колебаний
1. Положение рабочей точки выбирается на середине квадратического участка ВАХ транзистора, определенного в лабораторной работе № 1 (U0 ≈ -1, 25 В). Найденное значение U0 вносится в таблицу и устанавливается потенциометром " СМЕЩЕНИЕ - ЕСМ ". Режим преобразования частоты обеспечивается настройкой одного из генераторов (" гетеродина") так, чтобы комбинационная разностная частота ç fГ - fНç = fПР (промежуточная частота) совпала с резонансной частотой (f0) контура в цепи стока. Перед настройкой необходимо установить на входе 1 UГ = 1 В от внешнего генератора (" гетеродина") с частотой fГ1. На вход 2 подается напряжение " сигнала". " Сигналом" в данной работе является напряжение с выхода амплитудного модулятора (гнездо " АМ" в блоке ИСТОЧНИКИ СИГНАЛОВ). Напряжение " сигнала" контролируется встроенным вольтметром переменного напряжения В7-38. Для правильной установки АМ сигнала необходимо: · убрать модуляцию (m = 0), для этого ручку " m", расположенную ниже гнезда " АМ", повернуть влево до упора; · ручкой " Рег. выхода", расположенной там же, установить действующее значение напряжения несущей Uн = 0, 5 В; · ручкой " m" установить глубину модуляции (30 ¸ 60) %, наблюдая осциллограмму на входе 2. Такой порядок установки параметров АМ сигнала связан с тем, что вольтметры переменного напряжения не рассчитаны на сигналы с меняющейся амплитудой. 2. Варьируется частота fГ1 до получения на выходе АМ колебаний с наибольшей амплитудой. Контроль ведется по осциллографу. Временные диаграммы входного сигнала и преобразованного колебания зарисовываются на одном листе с сохранением соответствия по времени; при этом достаточно одного периода огибающей. Обратите внимание на частоту заполнения. Также зарисовывается выходное напряжение при отключенном гетеродине. 3. Перестроив частоту внешнего генератора на fГ2, повторить п.2 при этой частоте гетеродина. 4. Характеристика преобразования UПР = g(UАМ) снимается после настройки при любой из двух частот гетеродина fГ1 или fГ2: при этом модуляция внутреннего генератора АМ сигнала должна быть выключена (m = 0). Для этого напряжение " несущей" UАМ берется от гнезда " АМ" в блоке ИСТОЧНИКИ СИГНАЛОВ, при этом регулятор " m" устанавливается в крайнее левое положение (модуляция отсутствует). Задавая напряжения " несущей" ручкой " РЕГ. ВЫХОДА" в пределах от 0 до 1 В на входе сумматора (и не меняя напряжение " гетеродина"), заполнить таблицу 3.2, на основании которой строится график UПР = g(UАМ).
Таблица 3.2 Характеристика преобразования преобразователя частоты
На основании табличных данных следует рассчитать экспериментальную крутизну преобразования Sэ = Uвых/Uам и сравнить её с расчетным значением. При выборе U0 = Uпор/2 имеем: Sт = a Uпор Rрез, где Rрез - резонансное сопротивление параллельного контура, а и Uпор – коэффициенты аппроксимации. Содержание отчёта
1. Принципиальная схема преобразователя частоты. Таблица исходных и экспериментальных данных. 2. Исходная и аппроксимированная сток-затворная характеристика полевого транзистора для соответствующего варианта. 3. Осциллограммы, снятые при настройке преобразователя на максимум АМ-сигнала на выходе при выборе наименьшей частоты гетеродина. Огибающие сигналов на осциллограммах должны меняться синфазно. 4. Осциллограммы, снятые при настройке преобразователя на максимум АМ-сигнала на выходе при выборе наибольшей частоты гетеродина. Огибающие сигналов на осциллограммах должны меняться противофазно. 5. График характеристики преобразования преобразователя частоты Контрольные вопросы
1. Какова роль полевого транзистора в схеме преобразователя частоты? 2. Какая форма ВАХ нелинейного элемента наиболее удобна для преобразования частоты? 3. Какова роль избирательной нагрузки в схеме преобразования частоты? 4. Какие требования предъявляются к нагрузке нелинейного элемента преобразователя частоты? 5. Изобразить схемы преобразователей частоты. 6. В каких устройствах и почему применяется преобразователь, транспонирующий (преобразующий) спектр сигнала? 7. Отличаются ли огибающие транспонированного и входного сигналов по форме? 8. Что такое характеристика преобразования преобразователя частоты? Как снять ее экспериментально? 9. Какую роль играют напряжение и частота гетеродина в процессе преобразования частоты? 10. Чем отличаются формы и спектры сигналов на входе и выходе преобразователя частоты?
Рекомендуемая литература 1. Дмитриев В. Н., Зелинский М.М. Основы теории цепей. Конспекты лекций: – Астрахань: АГТУ, 2008. – С. 177-188. 2. Карлащук В.И., Карлащук С.В. Электронная лаборатория на IBM PC. Том 1. Моделирование элементов аналоговых систем. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. – С.85-180 с. 3. Теория электрической связи: Учебник для вузов/ под ред. Д.Д. Кловского. – М.: Радио и связь, 1998. – С. 82-96.
Лабораторная работа №4 Исследование амплитудной модуляции
Цель работы: Исследование процесса амплитудной модуляции, получение статической модуляционной характеристики и выбор оптимального режима работы модулятора.
Решаемые задачи: - настройка генератора и колебательного контура преобразователя в резонанс. - снятие статической модуляционной характеристики и определение по ней подходящего рабочего участка. - снятие осциллограмм входного и выходного напряжений и определение глубины модуляции в оптимальном режиме работы модулятора. - снятие осциллограмм при сложном сигнале, состоящем их двух гармоник.
|
