Лабораторное задание. 1. Подготовить стенд. Ознакомиться с конструкцией лабораторного стенда и измерительных приборов: частотомера

1. Подготовить стенд. Ознакомиться с конструкцией лабораторного стенда и измерительных приборов: частотомера, осциллографа и генератора Г3-33, расположением их органов управления и контроля. Подключить к стенду измерительные приборы. Включить лабораторный стенд и приборы.

2. Снять статические модуляционные характеристики (СМХ) частотных модуляторов.

2.1. Подключить к автогенератору частотный модулятор М1, поставив переключатель П1 в положение 1, при котором коэффициент включения варикапа р=0, 6.

Потенциометром «Смещение на модуляторе», расположенном на передней панели блока, установить смещение на варикапе =3 В. Это напряжение контролирует прибор №2 на стойке. Вся шкала соответствует 10 В.

Наблюдая зависимость амплитуды напряжения от напряжения смещения в недонапряженном ( В) и перенапряженном ( В) режимах работы АГ качественно оценить зависимость глубины ПАМ от

 

напряженности режима работы АГ. Записать результаты наблюдения.

Установить амплитуду колебаний на контуре автогенератора =5В ( =3, 5 В) ручкой «E+10+… +25 В» на стойке. Это напряжение контролирует прибор №1.

Снять СМХ f(), а также зависимость (), изменяя напряжение смещения на варикапе от до . Значения и соответствуют таким напряжениям смещения, при которых амплитуда колебаний автогенератора уменьшается примерно на 20% от своего номинального значения =5 В. Результаты измерений при p=0, 6; 0, 4 и 0, 3 занести в табл. 4.1…4.3. Ниже показан их возможный вид.

 

Таблицы 4.1…4.4

СМХ модулятора М1 при р=0, 6 (0, 4; 0, 3)

, В
f, МГц
, В

 

По данным табл. 4.1…4.3 построить графики и ()определить амплитуду напряжения на варикапе для получения девиации частоты 6кГц при р=0, 6; 0, 4; 0, 3.

2.2. Подключить к автогенератору частотный модулятор М2, поставив переключатель П1 в положение 4.

Установить =3 В и =5 В и снять зависимости и () так, как это делалось для модулятора М1. Результаты измерений занести в табл. 4.4. По данным этой таблицы построить график и определить амплитуду модулирующего напряжения на варикапах для получения девиации частоты 6 кГц.

3. Снять зависимость частоты АГ от амплитуды колебаний .

3.1 Подключить к контуру автогенератора постоянную емкость С10, поставив переключатель П1 в положение 5. Изменяя снять зависимость . Результаты измерений занести в табл. 4.5. Ниже показан ее возможный вид.

 

Таблицы 4.5…4.9

Зависимость частоты колебаний от их амплитуды

при подключении к АГ постоянной емкости

, В
f, МГц

 

3.2. Устанавливая переключатель П1 в положение 1, 2 и 3 при =3 В и изменяя , снять зависимости при коэффициентах включения варикапа p=0, 6; 0, 4 и 0, 3 так, как это делалось при выполнении п.3.1 задания. Результаты измерений занести в табл. 4.6…4.8 (подобны табл. 4.5).

3.3. Поставить переключатель П1 в положение 4 и снять зависимость для модулятора со встречновключенными варикапами при =3 В так, как это делалось при выполнении п.3.1 задания. Результаты измерений занести в табл. 4.9.

По данным табл. 4.5…4.9 построить графики и определить уровень паразитной ЧМ при изменении на 20%.

4. Определить величину коэффициента нелинейных искажений модуляторов М1 и М2 при девиации частоты =6 кГц.

4.1. Включить звуковой генератор Г3-33 и установить его частоту 1кГц; выход 600 Ом; предел шкалы 2В.

4.2. Для положений 1, 2, 3 и 4 переключателя П1 установить такую амплитуду модулирующего напряжения звукового генератора, при которой девиация частоты равна 6кГц (каким образом?) и измерить частотомером смещение средней частоты колебаний АГ, вызванное подачей модулирующего напряжения , где - частота АГ при =0. Обратить внимание на форму и уровень паразитной амплитудной модуляции. Результаты измерений и расчета занести в табл. 4.10.

 

Табл. 4.10

Измерение коэффициента нелинейных искажений при =3В; кГц

Положение переключателя П1
Коэффициент включения, р	0, 6	0, 4	0, 3	0, 4
, МГц
, В
, МГц
, кГц
=
=

Содержание отчета по работе

1. Цель работы.

2. Схема ЧМ-генератора.

3. Ожидаемые зависимости частоты и амплитуды колебаний автогенератора от напряжения смещения для модуляторов на одном варикапе и со встречновключенными варикапами.

4. Табл. 4.1…4.10 экспериментальных и расчетных зависимостей.

5. Графики f() и (), полученные в пп.2 и 3 лабораторного задания.

6. Таблица максимальных значений девиации частоты для модуляторов М1 и М2. Максимальная девиация частоты определяется изменением частоты колебаний, при котором их амплитуда уменьшается на 20% от номинального значения =5В.

7. Таблица значений паразитной девиации частоты модуляторов М1 и М2 при изменении амплитуды колебаний на 20%.

8. Выводы по работе. В выводах сопоставить значения при различных коэффициентах включения р для модуляторов М1 и М2. Сравнить величину паразитной девиации частоты при заданном уровне ПАМ и коэффициентов при заданной девиации частоты модуляторов М1 и М2. Сопоставить нестабильность частоты неуправляемого АГ с модуляторами М1 и М2 при изменении амплитуды колебаний.

 

Контрольные вопросы

 

Основные

1. Пояснить принцип действия частотного модулятора на варикапе. Указать его достоинства и недостатки.

2. Нарисовать и пояснить характеристики варикапа и СМХ-модулятора на варикапе для двух значений коэффициента включения варикапа в контур.

3. Начертить схему автогенератора с частотным модулятором на варикапе. Показать включение источников питания и измерительных приборов.

4. В каком режиме по напряженности должны работать каскады передатчика с УМ для ослабления паразитной АМ?

5. Дать определения девиации частоты, эффективной ширины спектра ЧМ колебаний, индекса частотной модуляции и крутизны модуляционной характеристики при ЧМ.

6. Начертить эквивалентную схему варикапа и дать определения его параметров.

7. Пояснить причины искажений в частотном модуляторе на варикапе.

8. Пояснить методику измерения коэффициента нелинейных искажений частотного модулятора на варикапе.

 

Дополнительные

9. Почему в модуляторе М1 использован один варикап, а в модуляторе М2 – четыре?

10. Как изменится частота АГ, если в модуляторе М2 использовать лишь два встречновключенных варикапа?

11. Как изменится крутизна модуляционной характеристики, если напряжение смещения на варикапе увеличить вдвое?

12. Начертить следующие варианты схем автогенераторов с модулятором на встречновключенных варикапах: а) емкостная трехточка с заземленным эмиттером; б) индуктивная трехточка с заземленным эмиттером; в) емкостная трехточка с заземленной базой; г) индуктивная трехточка с заземленной базой.

13. Какое количество ламп, с номинальной мощностью 3кВт, потребуется для того, чтобы передатчик с ЧМ обеспечил мощность 5 кВт?

14. Определить относительное изменение емкости контура ЧМ– генератора, для обеспечения девиации 50 кГц на выходе трех удвоителей частоты. Частота задающего генератора 12, 5 МГц.

15. Определить эффективную ширину спектра ЧМ- сигнала, если Δ f =75 кГц, а полоса модулирующих частот 50…15000 Гц.