Пример моделирования преобразователей частоты, аналогичных исследуемым в лабораторном стенде с использованием пакета OrCad

1. В примере промоделированы преобразователь частоты на основе аналогового перемножителя на дифференциальном каскаде, преобразователь частоты на основе двойного балансного смесителя и преобразователь частоты на диодном кольцевом балансном смесителе.

2. При моделировании были взяты следующие параметры входных сигналов:

• частота входного сигнала f_с = 535 кГц,

• частота гетеродина f_г = 1000 кГц,

• амплитуда входного сигнала U_с = 20 мВ,

• амплитуда сигнала с частотой гетеродина U_с = 400 мВ.

3. Требуется получить спектр сигнала на выходе каждого преобразователя.

4. Производится запуск подготовленных моделей из трех созданных в пакете OrCAD папок (Transbal, Dvoinbalconv, Diod), местонахождение которых в компьютере указывает преподаватель. В результате формируются соответствующие файлы с выходными данными. Для исследования характеристик моделей необходимо запустить соответствующие программы в пакете OrCAD:

• преобразователь частоты на основе аналогового перемножителя на дифференциальном каскаде – divconv.opj (из папки Transbal);

• преобразователь частоты на основе двойного балансного смесителя – dvoinbalc.opj (из папки Dvoinbalconv);

• преобразователь частоты на диодном кольцевом балансном смесителе – converter.opj (из папки Diod).

Параметры входного сигнала в модели необходимо задавать под указателем Signal, а параметры сигнала гетеродина под меткой Oscillator. VAMPL – амплитуда сигнала, FREQ – частота сигнала.

На рис. П2.1–2.6 приведены принципиальные схемы преобразователей частоты и соответствующие спектры сигналов на выходе.

5. При анализе полученных результатов можно сделать вывод о соответствии результатов моделирования и результатов экспериментального исследования (или несоответствии с объяснением причин), а также о составе спектра на выходе каждого преобразователя и о величине сигнала на выходе каждого преобразователя. Отметить достоинства и недостатки.

Пример моделирования частотных детекторов, аналогичных исследуемым в лабораторном стенде с использованием пакета OrCad

1. В примере промоделированы частотные детекторы на расстроенном контуре и амплитудном детекторе, на основе аналогового перемножителя, на детекторе отношений (дробный детектор).

2. При моделировании были взяты следующие параметры входных сигналов:

• средняя частота входного сигнала f_с = 2550 (2650) кГц,

• амплитуда входного сигнала U_с = ±1 В,

3. Требуется получить демодулированный сигнала на выходе каждого детектора.

4. Производится запуск подготовленных моделей из трех созданных в пакете OrCAD папок (Kontur, Peremn, Drobn), местонахождение которых в компьютере указывает преподаватель. В результате формируются соответствующие файлы с выходными данными. Для исследования характеристик моделей необходимо запустить соответствующие программы в пакете OrCAD:

• частотный детектор на основе аналогового перемножителя – Fm.opj (из папки Peremn);

• частотный детектор на расстроенном контуре и амплитудном детекторе – upios.opj (из папки Kontur);

• дробный частотный детектор – untuned.opj (из папки Diod).

Параметры входного сигнала в модели необходимо задавать под указателем Signal. VAMPL – амплитуда сигнала, FREQ – частота сигнала.

На рис. П2.7–П2.16 приведены принципиальные схемы моделей частотных детекторов и сигналы на входе и выходе, а также детекторные характеристики.

5. При анализе полученных результатов можно сделать вывод о соответствии результатов моделирования и результатов экспериментального исследования (или несоответствии с объяснением причин), а также о характере сигнала на выходе каждого детектора. Отметить достоинства и недостатки.

Рис. П2.1. Преобразователь частоты на основе аналогового перемножителя на дифференциальном каскаде

Рис. П2.2. Спектр частот на выходе преобразователя частоты на основе аналогового перемножителя на дифференциальном каскаде

Рис. П2.3. Преобразователь частоты на основе двойного балансного смесителя

Рис. П2.4. Спектр частот на выходе преобразователя частоты на основе двойного балансного смесителя

Рис. П2.5. Преобразователь частоты на диодном кольцевом балансном смесителе

Р ис. П2.6. Спектр частот на выходе преобразователя частоты на диодном кольцевом балансном смесителе

Рис. П2.7. Дробный детектор

Рис. П2.8. Детекторная характеристика

Рис. П2.9. Частотный детектор на аналоговом перемножителе

Рис. П2.10. Частотная характеристика на входе амплитудного ограничителя

Рис. П2.11. Сигнал на входе детектора

Р ис. П2.12. Сигнал на входе амплитудного ограничителя

Рис. П2.13. Сигнал на выходе детектора

Чм-сигнал

ЧМ-сигнал

Рис. П2.14. Частотный детектор на расстроенном контуре и амплитудном детекторе

Рис. П2.15. Сигнал на входе детектора

Рис. П2.16. Сигнал на выходе детектора