Содержание отчета
1. Принципиальную схему исследования.
2. Таблицы экспериментальных данных.
3. График характеристики детектирования, а также осциллограммы и спектры исследованных процессов.
Контрольные вопросы:
1. Что такое детектирование? Поясните процесс детектирования АМ сигнала, пользуясь временными и спектральными представлениями.
2. Изобразите схему коллекторного детектора на транзисторе.
3. Какова характеристика детектирования диодного детектора при подаче слабых сигналов?
4. Каковы условия линейного детектирования в схеме диодного детектора?
5. Изобразите схему диодного детектора. Поясните работу диодного детектора соответствующими временными диаграммами.
6. С каким углом отсечки работает диод в схеме диодного детектора? От чего зависит величина этого угла?
7. Из этих условий выбирается постоянная времени нагрузки при детектировании АМ сигналов?
8. Можно ли детектировать диодным детектором:
- АМ колебания с подавленной несущей;
- колебания с однополосной модуляцией?
9. Что такое синхронный детектор, и в каких случаях он может быть использован?
10. Как детектировать колебания с полярной модуляцией?
11. Чем отличается диодный детектор от выпрямителя?
12. Как экспериментально получить форму тока, протекающего через диод в схеме детектора АМ колебаний?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНОГО МОДУЛЯТОРА
Цель работы: исследование принципа действия частотного модулятора. Получение характеристик частотного модулятора при воздействии на его вход моногармонического сигнала. Исследование формы и спектра сигналов с частотной модуляцией.
Краткие сведения из теории
Частотная модуляция
представляет собой процесс преобразования
высокочастотного колебания uг=Uгcos
(wot +jo),
с линейно меняющейся фазой Y=wot+jo
в высоко частотное колебание
u=Ucos (Y(t) ), (8.1)
где изменение фазы происходит в результате модуляции сигнала S(t),
w=w0+kS(t) (8.2)
В простейшем случае, когда модулирующий сигнал является моногармоническим
S(t)=UWcos
t
(8.3)
w=w0+kUWCosWt .
Максимальное изменение частоты называется девиацией и обозначается через
=kUW;
w
= w0
+
wCosWt
(8.4)
Так как частота есть скорость изменения фазы колебания, фаза находится путём интегрирования:
Y(t)=
dt
=w0t+
Sin
t
+j0.
(8.5)
В выражении (8.5): j0 –начальная фаза (постоянная интегрирования), которая без потери общности может быть принята равной нулю.
Выражения для ЧМ при модуляции чистым тоном, таким образом, принимает вид
u=Ucos(w0t+ Sin t) (8.6)
Здесь U- амплитуда
немодулированного колебания;
0
– несущая или центральная частота.
Максимальное отклонение фазы называется индексом частотной модуляции и обозначается символом Мч;
Мч= (8.7)
Простейшие ЧМ колебание, следовательно, записывается в виде
u=Ucos( 0 +MчSinWt) (8.8)
Рассмотрим теперь спектральное представление ЧМ колебания:
u=Ucos( 0+Мч SinWt)=Ucos( Mr SinWt ) Cosw0t-–Usin (MчSinWt) Sinw0t (8.9)
Пусть сперва Мч<< 1. При этом имеют место следующие приближённые равенства:
Cos(Mчsin Wt)»1 и Sin(MчsinWt)»MчsinWt
Получим:
u=UCosw0tUMчSinWtSinw0t=U
Cosw0t-
Cos(w0-W)t+
Cos(w0+W)t
(8.10)
Таким образом, при малом индексе отличающимся от спектра простейшего АМ колебания, т.е. при модуляции одним тоном спектр состоит из трёх составляющих: колебания несущей частоты и двух модуляции амплитудный спектр простейшего ЧМ колебания практически не отличает колебаний боковых частот.