3. Исследование искажений формы огибающей прямоугольного радиоимпульса при его прохождении через резонансный усилитель

3.1. Собрать лабораторную установку в соответствии с рис.4.3. Выполнить указания п.2.1. Установить вид сигнала на выходе Г3-112/1 «меандр». Подключить осциллограф к входу резонансного усилителя и добиться, поступления на вход периодической последовательности радиоимпульсов. Установить ключ лабораторного макета в положение 1.

3.2. Рассчитать постоянную времени колебательного контура резонансного усилителя для положения ключа 1

(Использовать значения, полученные в п.1).

3.3. Измеряя длительность радиоимпульсов по осциллограмме, установить частоту низкочастотного генератора такой, чтобы

.

3.4. Зарисовать осциллограмму выходного сигнала в отчёте с указанием масштаба (определяется переключателем «Время/Деление») для положений ключа 1 и 2.

3.5. Установить ключ лабораторного макета в положение 1. Рассчитать значение частоты GFG-8255A, соответствующее обобщённой расстройке при положении ключа 1:

.

Установить частоту генератора, равной полученному значению.

3.6. Зарисовать осциллограмму выходного сигнала в отчёте с указанием масштаба для положений ключа 1 и 2.

3.7. Рассчитать и построить, нормированные к резонансному коэффициенту усиления, графики огибающей выходного сигнала резонансного усилителя, соответствующие полученным осциллограммам, по формуле:

.

3.8. Сравнить по форме полученные графики и огибающую осциллограмм. Сделать соответствующие выводы.

5. Оформление отчета

Отчет должен содержать:

1. Принципиальную схему лабораторного макета;

2. Название каждого пункта выполненного задания;

3. Структурные схемы лабораторной установки для каждого пункта;

4. Таблицы измерений, расчёты, осциллограммы и графики.

5. Выводы по каждому пункту и лабораторной работе в целом.

Контрольные вопросы

1. Понятие узкополосной цепи и ее низкочастотного эквивалента. Анализ прохождения радиоимпульсов через узкополосную цепь.

2. Схема и основные характеристики резонансного усилителя. Низкочастотный эквивалент резонансного усилителя.

3. Принципиальная схема лабораторного макета и её анализ.

4. Прохождение прямоугольного радиоимпульса через резонансный усилитель. Виды искажений прямоугольного радиоимпульса.

5. Прохождение амплитудно-модулированных сигналов через узкополосные цепи. Виды искажений. Зависимость коэффициента модуляции АМ сигнала на выходе резонансного усилителя от частоты модулирующего сигнала.

6. Прохождение частотно-модулированных сигналов через узкополосные цепи. Виды искажений. Преобразование частотной модуляции в амплитудную.

Лабораторная работа № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ

ЧАСТОТНО-ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ

Цель работы – исследование нелинейных преобразований гармонического и бигармонического сигнала при их воздействии на нелинейный резистивный элемент, а также исследование физических процессов при получении радиосигнала с амплитудной модуляцией (АМ).

Описание лабораторного макета

Лабораторный макет представляет собой резонансный усилитель, принципиальная схема которого изображена на рис.5.1.

В качестве нелинейного элемента используется полевой транзистор 2П302Б, в цепь истока которого включен резистор .

Проходной вольтамперной характеристике транзистора , показанной на рис.5.2, соответствует аппроксимирующая функция:

,

где - начальный ток стока, - «напряжение пятки». (Ввиду разброса параметров транзистора, ВАХ могут быть различными для разных лабораторных макетов. На рис. 5.2 , .)

Рис.5.1. Принципиальная схема лабораторного макета

Как видно из схемы рис.5.1, напряжение на затворе транзистора равно управляющему напряжению за вычетом напряжения на резисторе :

,

откуда

,

где .

Выражая ток, получим аппроксимацию для вольтамперной характеристики нелинейного элемента:

Рис.5.2. Проходная ВАХ транзистора и результирующая ВАХ

Соответствующая вольтамперная характеристика также показана на рис.5.2. Видно, что включение сопротивления в цепь истока способствует линеаризации участка прозрачности ВАХ. Результирующая характеристика приближается к идеализированной при кусочно-линейной аппроксимации.

Напряжение смещения формируется делителем и регулируется вращением рукоятки потенциометра , которая выведена на верхнюю панель макета. Для измерения напряжения смещения к гнёздам « » подключается вольтметр.

Переменное напряжение подаётся на входы «Вх.1» и «Вх.2» резистивного сумматора . Для наблюдения переменного напряжения на входе усилителя используются гнёзда « ».

Ток выходной цепи транзистора пропорционален напряжению на резисторе , которое наблюдается в гнёздах «Вых.2».

В выходную цепь транзистора включен параллельный колебательный контур . Напряжение на контуре наблюдается в гнёздах «Вых.1»

Питание макета осуществляется от универсального источника питания «±15 В». Цепочки и представляют собой параметрические стабилизаторы напряжения.