Частотный детектор

Цель работы: экспериментальное исследование и моделирование процесса детектирования ЧМ-сигналов, выполняемого на основе преобразования изменения частоты колебания: в изменение амплитуды с последующим детектированием с помощью амплитудного детектора; в изменение фазы с последующим детектированием с помощью амплитудного детектора.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка предназначена для экспериментальных исследований процесса детектирования ЧМ-сигналов, выполняемого на основе:

• расстроенного контура и диодного детектора,

• фазового детектора с одиночным контуром,

• дробного частотного детектора.

Установка может использоваться в автономном режиме и режиме использования внешних измерительных приборов.

Вид лицевой панели лабораторной установки приведен на рис. 4.11. На левом верхнем поле изображена структурная схема установки. На нижнем поле расположена панель ручного управления с переключателями режимов работы, на правом поле – цифробуквенный дисплей с кнопками управления.

Состав установки

Лабораторная установка включает в себя ЧМ-генератор и блок детекторов.

Частотно-модулированный генератор входного сигнала с амплитудой u_с формирует ЧМ-сигнал с регулируемым индексом модуляции и состоит:

• из генератора высокой частоты (ГВЧ) с регулируемой напряжением частотой генерации f_c в диапазоне 2200–2900 кГц;

• генератора низкой частоты (ГНЧ) с регулируемыми: частотой в диапазоне 30 Гц – 15 кГц и амплитудой в пределах 0–750 мВ.

• модулятора, формирующего ЧМ-сигнал.

В блоке детекторов имеются детекторы, выполненные на основе:

• расстроенного контура и диодного детектора (тип 1);

• фазового детектора с одиночным контуром (тип 2);

• дробного частотного детектора (тип 3).

Панель ручного управления

Панель ручного управления состоит из трех полей.

В поле «ГВЧ» (генератор высокочастотного сигнала u_г) находится кнопкам «частота» – потенциометр, изменяющий напряжение смещения U_см на варикапах управления частотой генератора.

В поле «ГНЧ» (генератора низкой частоты) расположены:

• «ВКЛ» – кнопка включения ГНЧ;

• «ЧАСТОТА» – потенциометр плавной регулировки частоты ГНЧ;

• «<», «>» – кнопки переключения диапазонов («меньше», «больше»);

• «АМПЛИТУДА» – потенциометр плавной регулировки амплиту- ды ГНЧ.

В поле «ДЕТЕКТОРЫ» (детекторы ЧМ-сигнала) имеются:

• «ТИП» – кнопка переключения типа исследуемого детектора;

• «ДОБРОТНОСТЬ» – кнопка переключения добротности контуров исследуемых детекторов;

• «Q1» – кнопка включения резистора R1;

• «Q2» – кнопка включения резистора R2.

Для детектора (тип 1) значения сопротивлений R1 = 5,6 кОм и R2 = 10 кОм; для детектора (тип 2) – R1 = 430 Ом и R2 = 1,2 кОм.

На задней стенке установки имеются контрольные выходы: «Вых. 1» – напряжение на выходе частотного детектора u , «Вых. 2» – модулирующее напряжение u_вых, «Вых. 3» – напряжение на входе частотного детектора U_с.

Поле цифробуквенного дисплея

На цифробуквенном дисплее отображаются измеряемые величины и номер пункта работы. Под дисплеем расположены следующие кнопки:

• «<<» – кнопка перелистывания страниц с пунктами работы к началу;

• «>>» – кнопка перелистывания страниц с пунктами работы к концу;

• «Т» – кнопка сброса контроллера управления.