6 Лабораторная работа.
Система АРУ , находясь под воздействием выходного напряжения (система АРУ с обратным регулированием) изменяет коэффициент усиления с некоторым запаздыванием, обусловленным наличием инерционных звеньев. Это приводит к искажениям огибающей входного АМ сигнала, вызываемым системой АРУ. Однако результирующие искажения сигнала при наличии системы АРУ оказываются значительно меньшими , чем при ее отсутствии, так как в последнем случае амплитудная модуляция сигнала может быть значительно искажена за счет перегрузки приемно-усилительного тракта УПОС.
Целью лабораторной работы является экспериментальное исследование процесса автоматической регулировки усиления в УПЧ, а именно:
определение амплитудных характеристик различных систем АРУ с обратным регулированием (простой АРУ и АРУ с задержкой и усилением);
определение регулировочных характеристик при различных коэффициентах усиления в петле обратной связи;
определение коэффициентов регулирования при различных коэффициентах усиления в петле обратной связи;
определение переходных характеристик системы АРУ в динамическом режиме.
Лабораторная установка предназначена для экспериментальных исследований процесса автоматической регулировки усиления в УПЧ при использовании АРУ с обратным регулированием. На установке измеряются:
амплитудные характеристики различных систем АРУ: простой АРУ и АРУ с задержкой и усилением,
регулировочные характеристики для различных коэффициентов усиления в петле обратной связи,
формы регулирующего напряжения при наличии скачка амплитуды входного сигнала для различных порядков фильтра низкой частоты в петле обратной связи.
У
становка
может использоваться в автономном
режиме и режиме программного управления
от ЭВМ.
Вид лицевой панели лабораторной установки приведен на рис. 6.6. На левом верхнем поле изображена структурная схема установки. На нижнем поле расположена панель ручного управления с переключателями режимов работы. На правом поле измерения и индикации расположен цифробуквенный дисплей с отображением пунктов работы и результатов измерений исследуемых параметров системы АРУ.
6.1 Структурная схема установки.
Установка включает в себя формирователь входного сигнала и УПЧ с АРУ обратного регулирования.
Формирователь входного сигнала состоит из
генератора высокой частоты – «ГВЧ», формирующего сигнал несущей с фиксированной частотой fc 520 кГц и регулируемым в пределах 3-300 мВ эффективным значением напряжения Uc;
импульсного генератора – «G», вырабатывающего модулирующий, прямоугольной формы сигнал UМ с частотой 40 Гц;
амплитудного модулятора.
Усилительный каскад УПЧ выполнен на основе дифференциальной пары транзисторов. Управление коэффициентом усиления происходит путем изменения крутизны одного из транзисторов. Цепь АРУ подключена к резонансной нагрузке УПЧ. Выходное напряжение УПЧ детектируется на амплитудном детекторе. Величина порогового напряжения задается величиной смещения (U0=0, U1, U2) на вход усилителя – «К». К выходу усилителя подключены низкочастотные фильтры: ФНЧ1 – RC-фильтр первого порядка и ФНЧ2 – RC-фильтр 2-го порядка. Коэффициент усиления петли обратной связи (ku)АРУ изменяется с помощью подключения соответствующего усилителя “К1”, “К2”, “К3”, к входу управления УПЧ.
На задней стенке установки имеется разъем для подключения ЭВМ и контрольные выходы: «Вых 1» – напряжение на входе УПЧ, «Вых 2» – напряжение на выходе УПЧ, «Вых 3» – напряжение uр.