Лабораторное задание. С целью получения в дальнейшем амплитудной модуляции присоединить к выносному блоку генератор сигналов Г3-33.На левой стенке блока указаны гнезда для

С целью получения в дальнейшем амплитудной модуляции присоединить к выносному блоку генератор сигналов Г3-33.На левой стенке блока указаны гнезда для подключения выходной обмотки трансформатора Г3-33: верхняя, средняя и нижняя точки. Эта обмотка не должна быть соединена с корпусом!

Предупреждение! Во избежание повреждения транзистора перед включением в сеть звукового генератора Г3-33 предварительно необходимо убедиться, что напряжение на его выходе не окажется слишком большим. Для этого ручка генератора ² Регулировка выхода² должна быть повернута против часовой стрелки до упора.

1. Подготовить установку для исследования коллекторной модуляции (рис. 2.8): выход переключателя S4 (гнездо ² S4² на боковой стенке установки) подать на вход канала 2 осциллографа, гнездо ² E _к² соединить со входом канала 1. Переключатель S4 поставить в положение ² I _к². Подать напряжение синхронизации на осциллограф с гнезда ² Синхр.² на боковой стенке. Расположенный там же переключатель ² Синхронизация² поставить в положение ² ВЧ². Луч первого канала погасить. Переключатель блока усилителя S1 поставить в положение ² 2² (² Коллекторная модуляция выходного каскада.²), ручку ² U_б² на передней панели блока повернуть в крайнее левое положение.

Выставить следующие положения переключателей генератора Г3-33: ² Вых. сопротивление, W – положение ² 50 W², ² Пределы шкал, ослабление² – положение, соответствующее шкале вольтметра ² 10 В², ² Шкала прибора² – положение ² ´ 2², ² Внутр. нагрузка² – положение ² Выкл.², установить частоту генератора F =1 кГц. При указанных положениях переключателей эффективное значение U _W равно удвоенному показанию прибора.

2. Настроить усилитель на граничный режим при мощности 7 Вт. Для этого поставить переключатель S3 в положение ² Е _{к рег}², установить Е _к = 26 В, Е _б – такое, при котором начинает появляться ток коллектора (20-30 мА) при U_б = 0. Увеличивая U _б при постоянном Е_б и настраивая колебательный контур при каждом значении U _б так, чтобы был граничный режим, получить заданную мощность (контролируется по напряжению на нагрузке, P_н=U_н²/R_н).

3. Перейти к режиму коллекторной модуляции. Переключить S3 в положение ² Е _{к фикс}², при этом Е _к = Е _{к мол} = 13 В. Получить и зарисовать осциллограммы напряжений на нагрузке и коллекторе при m =1 (обеспечивается регулировкой амплитуды U _Ω ). В режиме молчания (Е_к=Е_{к мол}=13В; U_Ω =0; m=0) усилитель находится в перенапряженном режиме.

4. Записать значения I _к0, U _н в режиме молчания и I _к0 в режиме модуляции. Рассчитать полный КПД усилителя в режимах молчания и модуляции η =U_н²R_н/(I_к0+Е_к).

5. Снять амплитудную характеристику усилителя m (U _W) на частоте 1 кГц. Глубину модуляции рассчитать по формуле

,

где U _max и U _min – максимальный и минимальный размах напряжения, определяемый по осциллографу (в клетках).

Результаты занести в табл.2.1, и построить по полученным данным графики.

Таблица 2.1

Амплитудные характеристики при коллекторной и комбинированной модуляции

Вид модуляции	U W, В
Коллекторная	U max, клет.
U min, клет.
m
Комбинированная	U max, клет.
U min, клет.
m

6. Снять частотную модуляционную характеристику m(F) при коллекторной модуляции, поддерживая амплитуду модулирующего напряжения постоянной. Результаты занести в табл.2.2 и построить по полученным данным график.

Таблица 2.2

Частотная модуляционная характеристика

F, кГц	0, 2	0, 4	0, 8	1, 6	3, 2	6, 4	12, 8	25, 6	51, 2
U max, клет.
U min, клет.
m

7. Рассмотреть на экране осциллографа искажения модулированных колебаний. Частоту развертки выбрать такой, чтобы один ход развертки соответствовал 2-3 периодам Т=1/F звуковой частоты. Рассмотреть на экране искажения огибающей, вызванные переходом усилителя в течение части периода частоты F в недонапряженный режим. Это может произойти из-за уменьшения (по сравнению со значениями, полученными в процессе настройки) R _к, U _б или Е _б. Наиболее просто изменить Е _б или U _б. Зарисовать осциллограммы при пониженных значениях Е _б или U _б.

8. Перейти к режиму комбинированной модуляции (рис.2.9). Для этого поставить переключатель S1 в положение ² 3² (² Комбинированная модуляция²), S3 – в положение ² Е_{к фикс}²; при этом напряжения коллекторного питания оконечного и предоконечного каскадов равны 13 В, а амплитуда модулирующего напряжения на предоконечном каскаде будет составлять около 0, 5 от амплитуды U _W для оконечного каскада.

Настроить усилитель при U _W = 0 на граничный режим и повторить наблюдение осциллограмм и получение амплитудных характеристик m (U _W) (пп.2…5 задания).

Зарисовать осциллограммы, а точки амплитудной характеристики занести в табл.2.1.

 

Содержание отчета

Отчет о работе должен содержать:

1. Схему установки.

2. Экспериментальные характеристики и осциллограммы с пояснениями.

3. Значения КПД усилителя мощности при разных видах модуляции (пп. 4 и 8 задания).

4. Выводы по полученным результатам.

Контрольные вопросы

Основные

1. Написать выражение для средней за период высокой частоты мощности АМ-колебаний (или выведите это выражение).

2. Написать выражение для средней мощности АМ-колебания за период модулирующего сигнала (или получите это выражение).

3. Целесообразно ли осуществлять модуляцию на коллектор в промежуточных каскадах передатчика?

4. На какую мощность следует рассчитывать модулятор при коллекторной модуляции?

5. Какие преимущества и в каких случаях имеет коллекторная модуляция перед базовой?

6. Какие элементы схемы определяют частотные искажения на высоких и низких звуковых частотах в данной работе?

7. Дать определение СМХ. Сравнить теоретическую и экспериментальную СМХ.

8. Дать определение АДМХ. Сравнить теоретическую и экспериментальную зависимости.

9. Дать определение частотной модуляционной характеристики. Сравнить теоретическую и экспериментальную ЧМХ.

Дополнительные

10. Объяснить процесс настройки генератора по приборам при коллекторной модуляции.

11. Изобразить осциллограммы токов I _к0, I _б0, I _к(t) при коллекторной модуляции (I _к – ток контура); осциллограммы E _к, I _к(t).

12. Изобразить и объяснить статические модуляционные характеристики I _к0, I _б0, I _к1, U _к (Е _к ) при коллекторнойи комбинированной модуляции.

13. Объяснить процесс настройки усилителя по приборам при коллекторной и комбинированной модуляции.

14. Изобразить и объяснить зависимость Р_0, Р_к, Р_1, ξ, η _е, g(E _к) при двух значениях R.

15. Изобразить осциллограммы токов I _к0, I _б0, I _к(t) при коллекторной модуляции (I _к – ток контура); осциллограммы e _к, I _к(t).

16. На какую мощность следует рассчитывать модулятор при коллекторной модуляции?

17. Начертить схемы выходного и предоконечного каскадов передатчика и модулятора. Выходной каскад – по двухтактной схеме с коллекторной модуляцией; предоконечный – однотактный с модуляцией смещением; двухтактный модулятор – по трансформаторной схеме. Показать включение источников питания и измерительных приборов. Обозначить все цепи, в которых протекают токи звуковой частоты.