3644 ОСНОВЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И СВЯЗИ - Страница 4

,

где  - частота модуляции, М1 – коэффициент модуляции входного колебания,

- коэффициент модуляции выходного колебания.

Огибающая выходного колебания отличается от огибающей входного колебания:

1)       глубиной модуляции ();

2)       сдвигом по фазе на величину .

Если частота несущей  не совпадает с центральной частотой усилителя , то наблюдаются нелинейные искажения огибающей выходного напряжения. Эти искажения объясняются неравномерной деформацией верхней и нижней боковых частот (полос) АМ сигнала при неточной настройке усилителя ().

 

Описание лабораторной установки

 

Лабораторная работа выполнятся на установке, передняя панель которой приведена на рис. 3.

Все органы управления лабораторной установки выведены на переднюю панель. Выбор лабораторной работы производится переключателем «П», который при выполнении данной работы постоянно находится в положении «2». В сменном блоке (см. рис .3) находятся генератор радиоимпульсов с внешним запуском и резонансный усилитель, нагрузку которого можно менять подключением различных шунтов.

При исследовании воздействия непрерывного гармонического напряжения, радиоимпульсов, а также АМ-колебаний на резонансный усилитель внешнее высокочастотное гармоническое напряжение подводится к гнезду Г2  от генератора высокой частоты (ГВЧ).

Для запуска генератора радиоимпульсов к гнезду Г1 подводится напряжение от генератора низкой частоты (ГНЧ). Напряжение для внешней синхронизации осциллографа снимается с гнезда Г5.

Рис. 3. Передняя панель сменного блока

 

Переход от исследования воздействия на резонансный усилитель радиоимпульсов к исследованию воздействия немодулированных и АМ-колебаний осуществляется тумблером Т1, имеющим два положения «РИ» и «АМ». На правой боковой стенке сменного блока имеется гнездо Г6 (на рис. 3 не показано), на выходе которого формируется периодическая последовательность прямоугольных импульсов с амплитудой 1В и длительностью около 1мс. Эта последовательность импульсов с помощью провода со штекерами подается на вход РУ (гнездо Г3) при исследовании переходной характеристики резонансного усилителя.

С помощью тумблера Т2 к контуру подключается шунт,   сопротивление которого устанавливается переключателем «Rш,

кОм». Гнезда Г3 и Г4 используются для подключения приборов и наблюдения процессов на входе и выходе РУ соответственно.

 

Домашнее задание

 

Исходные данные для расчетов для всех бригад:

 

L=1 мГн, C=2200 пФ, Qк=60, р1=0,11, р2=1, S=3,2 мА/в, Ri=16 кОм.

 

Сопротивление нагрузки, равное сопротивлению шунта в лабораторной установке, взять из таблицы заданий.

 

 

Бригада

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Rн=Rш. кОм

9

10

15

20

25

30

36

30

9

10

15

20

 

  1. Вычислить основные параметры РУ      при отключенном и включенном резисторе Rш.
  2. Рассчитать и построить АЧХ  H(f) усилителя при отключенном и включенном резисторе Rш. При расчете рекомендуется пользоваться формулой

 

,  где .

 

Рекомендуется брать значения  в соответствии с выражением

, где к=0; ; ±1; ±1,5; ±2; ±3; ±3,5.

 

  1. Рассчитать и построить зависимость коэффициента модуляции выходного напряжения РУ при действии тонально-модулированного АМ- сигнала с коэффициентом модуляции М1=0,6 от величины частоты модуляции F. Пределы изменения частоты F взять от 0 до 16 кГц (не менее 5 значений). Расчеты выполнить для двух случаев – включенном и выключенном сопротивлении Rш. Изобразить также для указанных двух случаев осциллограммы выходного АМ-колебания РУ при частоте модуляции  F=3 кГц.

Указание: для облегчения построений и расчетов воспользуйтесь результатами, полученными в п. 1.2.

4.         По результатам расчетов п.1 в соответствии с формулой     (3) построить переходную характеристику h(t) усилителя при отключенном и  включенном  Rш.

При графическом построении h(t) рекомендуется вначале       построить огибающую переходной характеристики  до момента времени  t=2τэ и потом «вписать» в неё колебание с периодом T0=1/f0 . Построение  выполнить с указанием масштабов по осям.

5.        Рассчитать и построить с указанием масштабов по осям зависимость А2(t) огибающей выходного напряжения РУ при действии радиоимпульса с амплитудой 1 В и длительностью 1 мс при точной настройке усилителя (f0=fн) с включенным и выключенном шунтом. Вычислить время установления огибающей tу в обоих случаях.

 

Лабораторное задание

 

Переключатель «П» установить в положение «2», соответствующее выполнению данной лабораторной работы. Включить все приборы для прогрева.

  1. Измерить основные параметры усилителя  с включенным и выключенным шунтом. Измерить АЧХ усилителя с включенным шунтом.

1.1.     От ГВЧ на гнездо Г2 подать немодулированное гармоническое напряжение с амплитудой не выше 0,8 В и частотой, равной резонансной частоте усилителя. Переключатель Т1 установить в положение «АМ». Первый милливольтметр подключить к гнезду Г3 для измерения входного напряжения усилителя, второй – к Г4 для измерения выходного напряжения РУ.

1.2.     Изменяя частоту ГВЧ и поддерживая амплитуду на входе усилителя постоянной и равной 0,5 В, измерить значение резонансной частоты  и соответствующую амплитуду выходного напряжения усилителя. Записать эти данные. Далее измерить полосу пропускания усилителя на уровне 0,707. Вычислить и . Результаты эксперимента сравнить с расчетными данными.

При амплитуде входного напряжения усилителя, равной   0,5 В, измерить зависимость амплитуды выходного напряжения усилителя от частоты f генератора ГВЧ при включенном шунте. По результатам измерений составить таблицу значений АЧХ резонансного усилителя и сравнить с расчетом (значения f брать по п. 2 д.з.).

  1. Исследовать прохождение АМ-колебаний через резонансный усилитель при f0=fн. Измерить зависимость коэффициента модуляции выходного колебания М2 от частоты модуляции F.

2.1.     ГВЧ оставить подключенным к гнезду Г2, а тумблер Т1- в положении «АМ». Выход ГНЧ подключить к гнездам «Внешн.мод.» ГВЧ. В режиме внешней модуляции установить на выходе ГВЧ следующие параметры АМ-колебания: fн=f0, А1=0,5 В, М=60 %, F=3 кГц. Подключить Y – вход осциллографа к входу резонансного усилителя (гнездо Г3). С целью проверки показаний М измерить осциллографом в режиме внутренней синхронизации действительное значение коэффициента модуляции АМ-колебания. Подключить Y–вход осциллографа к выходу резонансного усилителя (гнездо Г4).

2.2.     Так как входная емкость осциллографа существенно больше, чем у милливольтметра, то необходимо подкорректировать настройку генератора ГВЧ, добиваясь более четкого резонанса. Новое, уточненное значение частоты  запишите. Измерить осциллографическим методом коэффициент модуляции напряжения на выходе РУ при включенном и выключенном Rш. Сравнить результат измерений с расчетной величиной. Зарисовать 2 осциллограммы.

Поддерживая коэффициент модуляции АМ-колебания с ГВЧ равным 60 %, измерить зависимость коэффициента модуляции на выходе РУ от величины частоты модуляции F. Измерения выполнить на частотах F=0,5; 2; 4; 8; 14 кГц при выключенном шунте. Результаты измерений сравнить с расчетом.

  1. Исследовать прохождение АМ колебания через резонансный усилитель при .

3.1.     Условия эксперимента прежние, как в п. 2.1. Установить частоту модуляции F=4∆f0,7, где 2∆f0,7 – экспериментально измеренная полоса пропускания усилителя при выключенном шунте. Тумблером Т2 выключить шунт. Установить частоту ГВЧ равной  (при этом усилитель будет настроен на верхнюю боковую частоту АМ колебания). Слегка изменяя частоту генератора, добиться, а затем зарисовать характерную осциллограмму искаженного АМ-колебания на выходе РУ. Включить Rш , зарисовать осциллограмму, объяснить результаты.

4.        Исследовать переходную характеристику резонансного усилителя.

4.1.     Тумблер Т1 установить в положение «РИ». Генератор ГВЧ подключить к гнезду Г1. Амплитуду выходного напряжения генератора ГНЧ установить в пределах (2÷5) В, частоту F=(600÷800) Гц. Y–вход усилителя осциллографа подключить к выходу резонансного усилителя (Г4), вход внешней синхронизации осциллографа- к Г5. Подать прямоугольные испытательные импульсы с гнезда Г6 на вход РУ (Г3). Установить масштабы горизонтальной развертки осциллографа 50 мкс/см, вертикальной – 100 мВ/см.

4.2.     В режиме работы осциллографа – внешняя синхронизация – добиться устойчивого изображения переходной характеристики усилителя. В удобном масштабе зарисовать осциллограммы переходных характеристик РУ при включенном и отключенном шунте. Записать действительные масштабы разверток по вертикали и горизонтали. Измерить параметры f0 и в обоих случаях. Сравнить с расчетом.

5.        Исследовать прохождение прямоугольных импульсов через  резонансный усилитель.

5.1.     Изменить условия эксперимента следующим образом. Генератор ГВЧ подключить к гнезду Г2. Установить амплитуду его выходного напряжения 1 В, частоту . Убрать провод, соединяющий гнезда Г6 и Г3. Y–вход осциллографа подключить к входу РУ (Г3). Установить масштабы развертки: горизонтальной –

200 мкс/см, вертикальной – 1 В/см.

5.2.     В режиме «Внешняя синхронизация» осциллографа получить устойчивое изображение радиоимпульсов на входе резонансного усилителя.

5.3.     Y–вход осциллографа подключить к выходу РУ (Г4). В удобном масштабе зарисовать осциллограммы выходного напряжения РУ с включенным и выключенным шунтом при значении частоты ГВЧ  (настройку в резонанс обязательно проверить). С целью сравнения с результатами расчета на осциллограммах обязательно отмечать масштабы разверток по вертикали и горизонтали. Измерить длительность фронтов радиоимпульсов на выходе РУ.

5.4.     Увеличить (или уменьшить) частоту ГВЧ на (4÷5) кГц. Зарисовать в удобном масштабе 2 осциллограммы выходного напряжения РУ с включенным и выключенным Rш .



 
buying cialis from canada