Содержание отчета

1. Упрощенные структурные схемы и основные технические характеристики измерительных приборов.

2. Результаты измерений и осциллограммы (с указанием масштабов по осям координат).

3. Краткие выводы (сравнение результатов измерений).

Контрольные вопросы

1. Каково назначение основных элементов лабораторной установки?

2. Какова структурная схема электронного вольтметра? Опишите принцип его работы.

3. Каковы основные характеристики и правила пользования генераторами Г3-33 и Г4-18А?

4. Как получить АМ-колебания на выходе генератора Г4-18А в режиме внутренней и внешней модуляции?

5. Каковы основные технические характеристики осциллографа С1-65?

6. Из каких соображений выбираются частота развертки и вид синхронизации осциллографа?

7. Как измерить с помощью осциллографа амплитуду, частоту, длительность колебания?

8. Как получаются биения двух гармонических колебаний разной частоты? Поясните получение биений с помощью построения векторной диаграммы.

9. Как определяется частота биений? Как измерить частоту биений с помощью осциллографа?

1. Справочник по радиоизмерительной аппаратуре. М.: Энергия,1976.

Лабораторная работа № 2

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПЕРИОДИЧЕСКОГО КОЛЕБАНИЯ

Цель работы

Изучение спектрального состава периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов при различных частотах повторения и длительностях импульсов.

Теоретические сведения

Среди непрерывных детерминированных колебаний важное место занимают периодические колебания, описываемые функцией

где T – период колебания; n =

Такие колебания можно представить рядом Фурье в тригонометрической форме

или в комплексной форме

где

Ряд (2) описывает периодическое колебание s(t) суммой постоянной составляющей и гармонических колебаний с амплитудами начальными фазами и частотами kF. Совокупность таких колебаний принято называть гармониками. Упорядоченное по частоте множество амплитуд { } называют амплитудным спектром, а упорядоченное по частоте множество начальных фаз { } – фазовым спектром колебания s(t).

В соответствии с выражением (3) амплитудный спектр периодического колебания можно представить в виде упорядоченного множества { } как в области положительных, так и отрицательных частот (двухсторонний спектр). Это множество может быть изображено в виде спектральной диаграммы (рис.1).

A_k/2

A₀/2

A₁/2 A₁/2

A₂/2 A₂/2

A_k/2 A_k/2

-kF … -2F –F 0 F 2F … kF f

Рис. 1. Двусторонний амплитудный спектр сигнала

Для периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов с амплитудой U, длительностью импульса τ_и и частотой повторения импульсов F=1/T амплитуды гармоник определяются выражением

(4)

Установка для выполнения лабораторной работы состоит из базового блока, сменного функционального блока и комплекта радиоизмерительных приборов: двух милливольтметров В3-38, измерительных генераторов Г3-34 и Г4-18А и электронного осциллографа С1-65. Кроме того, часть измерительных устройств смонтирована внутри базового и сменного функциональных блоков. Гнезда для подключения измерительных приборов к различным точкам исследуемых схем располагаются на боковых панелях базового блока: гнезда Г1 и Г2 – слева, а гнезда Г3, Г4, Г5 – справа.

Сменный функциональный блок содержит генератор прямоугольных импульсов и анализатор спектра, позволяющий производить анализ амплитудного спектра периодического колебания.

Принцип работы анализатора амплитудного спектра основан на использовании явления резонанса. При совпадении частот отдельных гармоник с частотой настройки колебательного контура стрелочный индикатор резонанса дает показания, пропорциональные амплитуде гармоники. Совпадения частот добиваются либо перестройкой колебательного контура, либо смещением спектра колебания относительно фиксированной резонансной частоты контура. Технически проще осуществить второй способ. Поэтому он и используется в лабораторном анализаторе спектра, функциональная схема которого приведена на рис. 2.

Для получения спектра, смещающегося по шкале частот, производится умножение исследуемого колебания на вспомогательное гармоническое напряжение u(t)=cos ω_нt, частоту которого ω_н можно изменять.

Перемножитель

Кол. контур

s (t)

u(t)=cos ω_нt

Рис. 2. Структурная схема измерителя спектра

Такое перемножение можно осуществить, например, с помощью аналогового перемножителя, выполненного в виде микросхемы, или с помощью балансного модулятора. Колебание на выходе перемножителя

Из этого выражения видно, что в спектре выходного колебания содержится несущая с частотой ω_н, верхняя боковая полоса с частотами ω_н+kΩ и нижняя боковая полоса с частотами ω_н-kΩ. Напряжение с выхода перемножителя поступает на колебательный контур, настроенный на фиксированную частоту ω₀. С выхода фильтра сигнал поступает на стрелочный индикатор, измеряющий амплитуду гармоники, находящейся в полосе пропускания контура. Если изменять частоту несущей ω_н, то можно последовательно настроить колебательный контур на частоты ω_н kΩ, при этом разность частот ω_н-ω₀ определяет частоту гармоники заданного прямоугольного видеоимпульса. Процесс измерения иллюстрируется рис. 3. Пример амплитудного спектра колебания на выходе перемножителя и амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) колебательного контура приведены на рис.3 для случая, когда f_н-2F=f₀.

Рис. 3. Пояснения принципа работы измерителя спектра

На передней панели сменного блока изображена структурная схема лабораторной установки (рис.4). Периодическая последовательность прямоугольных импульсов формируется генератором импульсов, работающим в ждущем режиме. Длительность импульсов отрицательной полярности плавно регулируется потенциометром «Длительность, мкс», выведенным на переднюю панель. Частота повторения импульсов F равняется частоте внешнего генератора низкой частоты (ГНЧ), напряжение с которого подводится к гнездам Г1.

Периодическая последовательность прямоугольных импульсов от генератора импульсов поступает на гнезда Г3. Это необходимо для наблюдения и зарисовки осциллограмм колебаний, спектры которых исследуются. К гнездам Г5 подводится короткий синхроимпульс для осуществления внешней синхронизации осциллографа.

Рис. 4. Передняя панель сменного блока

В балансном модуляторе происходит перемножение исследуемого колебания s(t) на вспомогательное гармоническое напряжение частоты ω_н, которое поступает от внешнего генератора высокой частоты (ГВЧ) к гнездам Г2, соединенным со входом балансного модулятора. Параметры узкополосного фильтра (колебательного контура) лабораторной установки: резонансная частота f₀=110 кГц, полоса пропускания 2Δf_0.7=25 Гц. Регулировка амплитуды колебания на входе узкополосного фильтра производится ручкой «Калибровка», выведенной на переднюю панель сменного блока.

Домашнее задание

1. Ознакомиться с описанием лабораторной установки.

2. В соответствии с таблицей заданий записать аналитические выражения и нарисовать форму (с указанием масштаба по осям координат) следующих сигналов:

- гармонического колебания с действующим значением 1В и частотой F=F^*;

- периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов частотой повторения F=F*, амплитудой U*, длительностью τ*_и.

Таблица заданий

U*=0,4+0,005k , B	F*=8-0,2k , кГц	τ*и=30+k , мкс
k – номер бригады

3. Рассчитать и построить амплитудные спектры сигналов с параметрами по п. 2. Число рассчитываемых значений гармоник импульсной последовательности должно быть не менее 15. При построении двустороннего спектра периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов по оси абсцисс откладывать значения циклической частоты f в кГц, по оси ординат – нормированные значения

Результаты расчета свести в таблицу.

4. Рассчитать и построить амплитудные спектры импульсной последовательности по п. 3 для: а) U=U*, F=F* и τ_и=0.8τ_и*; б) U=U*, F=0.8F* и τ_и=τ_и*. Все амплитудные спектры для импульсных последовательностей построить в одном масштабе.

Лабораторное задание

1. Включить измерительные приборы, дать им прогреться в течении 8-10 минут и подготовить их к работе в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

2. Установить на входе НЧ генератора напряжение с действующим значением U=1В (по стрелочному прибору генератора) и частотой F=F* в соответствии с таблицей заданий. Генератор должен работать при включенной внутренней нагрузке 600 Ом. Пронаблюдать полученное в п. 2 колебание на экране осциллографа (3-4 периода), зарисовать форму колебания с обозначением масштаба величин по осям. По осциллограмме вычислить амплитуду, действующее значение, период и частоту колебания.

3. Подготовить лабораторный макет для наблюдения формы и измерения амплитудного спектра периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов, для этого:

- установить на сменном блоке переключатель «П» в поло- жение 1;

- к гнездам Г1 лабораторного макета подвести напряжение от НЧ генератора с действующим значением U=1 В и частотой F=F*;

- к гнездам Г2 подвести напряжение от ВЧ генератора с действующим значением U=1 В и частотой f=110 кГц;

- подключить вход осциллографа к гнездам Г3, а вход внешней синхронизации осциллографа – к гнездам Г5 лабораторного макета;

- включить в сеть лабораторную установку тумблером «Вкл.» на базовом блоке и добиться устойчивого изображения на экране осциллографа периодической последовательности прямоугольных импульсов отрицательной полярности (1-2 периода колебания);

- ручкой «Длительность, мкс», находящейся на сменном блоке, с помощью осциллографа установить заданную длительность импульса τ_и=τ*_и, измерить период повторения T и амплитуду импульсов U^ . Зарисовать осциллограмму импульсов с обозначением масштаба величин по осям.

4. Измерить амплитудный спектр импульсной последовательности.

4.1. Откалибровать стрелочный прибор анализатора спектра, находящийся на передней панели базового блока лабораторной установки. Для этого ручкой «Калибровка» на сменном блоке установить стрелку индикатора приблизительно на середину шкалы и, слегка изменяя частоту ВЧ генератора вблизи f=110 кГц, добиться максимального показания индикатора. Записать точное показание полученной опорной частоты f₀. Ручкой «Калибровка» установить стрелку индикатора на 100. При дальнейших измерениях показания индикатора будут соответствовать нормированным значениям амплитуд гармоник исследуемого сигнала.

4.2. Медленно повышая частоту f ВЧ генератора, измерять нормированные значения амплитуд гармоник по максимальному отклонению стрелки индикатора. Значение частоты гармоник определяется как f-f₀.

Результаты измерений свести в таблицу и сравнить с результатами домашних расчетов.

Повторить пп. 3,4 для параметров импульсной последовательности: а) U=U*, F=F* и τ_и=0.8τ_и*; б) U=U*, F=0.8F* и τ_и=τ_и*.

Предъявить результаты эксперимента преподавателю и после его разрешения выключить приборы, лабораторную установку и привести в порядок рабочее место.

Содержание отчета

1. Результаты домашних расчетов и графических построений.

2. Результаты измерений, осциллограммы, спектральные диаграммы. Рассчитанные и экспериментальные спектральные диаграммы импульсной последовательности с одинаковыми параметрами должны быть построены на одном графике.

3. Выводы и оценки полученных результатов. Выводы и оценки должны быть конкретными, обоснованными и проиллюстрированы результатами расчетов и экспериментов.

Контрольные вопросы

1. Что такое амплитудный и фазовый спектры периодических колебаний?

2. Что такое амплитудный и фазовый спектры непериодических колебаний?

3. Как влияет изменение амплитуды, длительности импульса и периода повторения импульсной последовательности на параметры её спектра?

4. Как влияют изменение полярности, смещение (сдвиг) колебания во времени на его спектр?

5. Как связаны между собой спектры непериодического и периодического колебаний одинаковой формы?

6. Дайте понятие ширины спектра. От каких параметров импульсной последовательности зависит ширина спектра?

7. Как оценить ширину спектра произвольного колебания?

8. Чем отличается спектр радиоимпульса от спектра его огибающей?

9. Объясните принцип действия лабораторного анализатора спектра.

10. Изобразите временные и спектральные диаграммы колебаний в различных точках исследуемого макета (рис. 4).

Библиографический список

1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 1988. С.41-43, 103-107.

2. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986. С.20-23, 26-27, 74-78.

Лабораторная работа № 3

ПРОХОЖДЕНИЕ РАДИОСИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ РЕЗОНАНСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Цель работы

Исследование и экспериментальное измерение характеристик резонансного усилителя; изучение и экспериментальное исследование процессов и явлений при прохождении радиоимпульсов и АМ-колебаний через резонансный усилитель.

Рис. 1. Резонансный усилитель

Теоретические сведения

Резонансные усилители (РУ) являются наиболее простыми избирательными усилителями, используемыми для усиления и селекции радиосигналов в относительно узкой полосе частот ( ). Принципиальная схема одного каскада транзисторного РУ представлена на рис. 1.

Активный элемент – биполярный транзистор VT с необходимыми элементами задания режима по постоянному току R1, R2, Rэ и Сэ подключен частично с коэффициентом включения к контуру LC. Нагрузка усилителя Rн подключена к контуру с коэффициентом включения . Пренебрегая сопротивлениями разделительного Ср и блокировочного конденсатора Сэ ввиду их малости, изобразим упрощенную схему замещения РУ (рис. 2), где приняты следующие обозначения:

Rвх – входное сопротивление РУ;

S, Ri – крутизна и внутреннее сопротивление транзистора в рабочей точке;

r – собственное сопротивление потерь колебательного контура.

Известны следующие соотношения между основными параметрами параллельного контура:

- резонансная частота;

- характеристическое (волновое) сопротивление;

- добротность;

- эквивалентное резонансное сопротивление.

Рис. 2. Схема замещения резонансного усилителя

Используя формулы пересчета сопротивлений Rн и Ri в сопротивления, вносимые в контур последовательно, нетрудно показать, что для наиболее распространенного случая Q_к>>1 комплексный коэффициент передачи РУ будет равен

, (1)

где , - эквивалентное резонансное сопротивление и обобщенная расстройка с учетом шунтирующего действия Ri и Rн, равные ,

, .

Как следует из (1), амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) РУ будет равна

, (2)

где - резонансный коэффициент усиления.

При временном методе исследования линейных цепей используют импульсную характеристику или переходную h(t), связанные друг с другом соотношением g(t)=dh(t)/dt. Применением обратного преобразования Фурье к (1) получаем

,

где - постоянная времени, определяемая через полосу пропускания усилителя соотношением

.

Переходная характеристика РУ, чаще всего измеряемая в эксперименте и численно равная отклику устройства при действии на входе скачка (перепада) напряжения с единичной амплитудой, будет равна

. (3)

Таким образом, переходная характеристика РУ имеет характер гармонического напряжения с экспоненциально затухающей огибающей. При осциллографических измерениях быстроту затухания экспоненты (постоянную времени) можно определить по величине подкасательной к огибающей или по времени затухания на уровне e^-1.

При воздействии на РУ радиоимпульса с прямоугольной огибающей длительностью , амплитудой А₁ и постоянной несущей частотой

u₁(t)=A₁cosω_нt при 0≤t≤τ_и и u₁(t)=0 при других значениях t

напряжение на выходе .

Огибающая выходного напряжения на интервале определяется соотношением

,

где - абсолютная расстройка.

При совпадении частот вынужденных и свободных колебаний процесс установления огибающей имеет апериодический характер

.

Время нарастания колебаний на уровнях 0,1 и 0,9 от установившегося значения равно

.

При расстройке ( ) процесс установления огибающей принимает колебательный характер. Это объясняется биением вынужденных и свободных колебаний в контуре, частоты которых в этом случае не совпадают. Частота биений определяется абсолютной расстройкой . После прекращения действия радиоимпульса в контуре существует только экспоненциально убывающие свободные колебания, форма которых совпадает с (3).

При воздействии непрерывного АМ радиосигнала с тональной модуляцией

напряжение на выходе резонансного усилителя, настроенного на несущую частоту, т.е. при , будет иметь вид

,

где - частота модуляции, М₁ – коэффициент модуляции входного колебания,

- коэффициент модуляции выходного колебания.

Огибающая выходного колебания отличается от огибающей входного колебания:

1. глубиной модуляции ( );

2. сдвигом по фазе на величину .

Если частота несущей не совпадает с центральной частотой усилителя , то наблюдаются нелинейные искажения огибающей выходного напряжения. Эти искажения объясняются неравномерной деформацией верхней и нижней боковых частот (полос) АМ сигнала при неточной настройке усилителя ( ).

Описание лабораторной установки

Лабораторная работа выполнятся на установке, передняя панель которой приведена на рис. 3.

Все органы управления лабораторной установки выведены на переднюю панель. Выбор лабораторной работы производится переключателем «П», который при выполнении данной работы постоянно находится в положении «2». В сменном блоке (см. рис .3) находятся генератор радиоимпульсов с внешним запуском и резонансный усилитель, нагрузку которого можно менять подключением различных шунтов.

При исследовании воздействия непрерывного гармонического напряжения, радиоимпульсов, а также АМ-колебаний на резонансный усилитель внешнее высокочастотное гармоническое напряжение подводится к гнезду Г2 от генератора высокой частоты (ГВЧ).

Для запуска генератора радиоимпульсов к гнезду Г1 подводится напряжение от генератора низкой частоты (ГНЧ). Напряжение для внешней синхронизации осциллографа снимается с гнезда Г5.

Рис. 3. Передняя панель сменного блока

Переход от исследования воздействия на резонансный усилитель радиоимпульсов к исследованию воздействия немодулированных и АМ-колебаний осуществляется тумблером Т1, имеющим два положения «РИ» и «АМ». На правой боковой стенке сменного блока имеется гнездо Г6 (на рис. 3 не показано), на выходе которого формируется периодическая последовательность прямоугольных импульсов с амплитудой 1В и длительностью около 1мс. Эта последовательность импульсов с помощью провода со штекерами подается на вход РУ (гнездо Г3) при исследовании переходной характеристики резонансного усилителя.

С помощью тумблера Т2 к контуру подключается шунт, сопротивление которого устанавливается переключателем «R_ш,

кОм». Гнезда Г3 и Г4 используются для подключения приборов и наблюдения процессов на входе и выходе РУ соответственно.

Домашнее задание

Исходные данные для расчетов для всех бригад:

L=1 мГн, C=2200 пФ, Q_к=60, р₁=0,11, р₂=1, S=3,2 мА/в, R_i=16 кОм.

Сопротивление нагрузки, равное сопротивлению шунта в лабораторной установке, взять из таблицы заданий.

Бригада	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Rн=Rш. кОм	9	10	15	20	25	30	36	30	9	10	15	20

1. Вычислить основные параметры РУ при отключенном и включенном резисторе R_ш.

2. Рассчитать и построить АЧХ H(f) усилителя при отключенном и включенном резисторе R_ш. При расчете рекомендуется пользоваться формулой

, где .

Рекомендуется брать значения в соответствии с выражением

, где к=0; ; ±1; ±1,5; ±2; ±3; ±3,5.

3. Рассчитать и построить зависимость коэффициента модуляции выходного напряжения РУ при действии тонально-модулированного АМ- сигнала с коэффициентом модуляции М₁=0,6 от величины частоты модуляции F. Пределы изменения частоты F взять от 0 до 16 кГц (не менее 5 значений). Расчеты выполнить для двух случаев – включенном и выключенном сопротивлении R_ш. Изобразить также для указанных двух случаев осциллограммы выходного АМ-колебания РУ при частоте модуляции F=3 кГц.

Указание: для облегчения построений и расчетов воспользуйтесь результатами, полученными в п. 1.2.

4. По результатам расчетов п.1 в соответствии с формулой (3) построить переходную характеристику h(t) усилителя при отключенном и включенном R_ш.

При графическом построении h(t) рекомендуется вначале построить огибающую переходной характеристики до момента времени t=2τ_э и потом «вписать» в неё колебание с периодом T₀=1/f₀ . Построение выполнить с указанием масштабов по осям.

5. Рассчитать и построить с указанием масштабов по осям зависимость А₂(t) огибающей выходного напряжения РУ при действии радиоимпульса с амплитудой 1 В и длительностью 1 мс при точной настройке усилителя (f₀=f_н) с включенным и выключенном шунтом. Вычислить время установления огибающей t_у в обоих случаях.

Лабораторное задание

Переключатель «П» установить в положение «2», соответствующее выполнению данной лабораторной работы. Включить все приборы для прогрева.

1. Измерить основные параметры усилителя с включенным и выключенным шунтом. Измерить АЧХ усилителя с включенным шунтом.

1.1. От ГВЧ на гнездо Г2 подать немодулированное гармоническое напряжение с амплитудой не выше 0,8 В и частотой, равной резонансной частоте усилителя. Переключатель Т1 установить в положение «АМ». Первый милливольтметр подключить к гнезду Г3 для измерения входного напряжения усилителя, второй – к Г4 для измерения выходного напряжения РУ.

1.2. Изменяя частоту ГВЧ и поддерживая амплитуду на входе усилителя постоянной и равной 0,5 В, измерить значение резонансной частоты и соответствующую амплитуду выходного напряжения усилителя. Записать эти данные. Далее измерить полосу пропускания усилителя на уровне 0,707. Вычислить и . Результаты эксперимента сравнить с расчетными данными.

3. При амплитуде входного напряжения усилителя, равной 0,5 В, измерить зависимость амплитуды выходного напряжения усилителя от частоты f генератора ГВЧ при включенном шунте. По результатам измерений составить таблицу значений АЧХ резонансного усилителя и сравнить с расчетом (значения f брать по п. 2 д.з.).

2. Исследовать прохождение АМ-колебаний через резонансный усилитель при f₀=f_н. Измерить зависимость коэффициента модуляции выходного колебания М₂ от частоты модуляции F.

2.1. ГВЧ оставить подключенным к гнезду Г2, а тумблер Т1- в положении «АМ». Выход ГНЧ подключить к гнездам «Внешн.мод.» ГВЧ. В режиме внешней модуляции установить на выходе ГВЧ следующие параметры АМ-колебания: f_н=f₀, А₁=0,5 В, М=60 %, F=3 кГц. Подключить Y – вход осциллографа к входу резонансного усилителя (гнездо Г3). С целью проверки показаний М измерить осциллографом в режиме внутренней синхронизации действительное значение коэффициента модуляции АМ-колебания. Подключить Y–вход осциллографа к выходу резонансного усилителя (гнездо Г4).

2.2. Так как входная емкость осциллографа существенно больше, чем у милливольтметра, то необходимо подкорректировать настройку генератора ГВЧ, добиваясь более четкого резонанса. Новое, уточненное значение частоты запишите. Измерить осциллографическим методом коэффициент модуляции напряжения на выходе РУ при включенном и выключенном R_ш. Сравнить результат измерений с расчетной величиной. Зарисовать 2 осциллограммы.

3. Поддерживая коэффициент модуляции АМ-колебания с ГВЧ равным 60 %, измерить зависимость коэффициента модуляции на выходе РУ от величины частоты модуляции F. Измерения выполнить на частотах F=0,5; 2; 4; 8; 14 кГц при выключенном шунте. Результаты измерений сравнить с расчетом.

3. Исследовать прохождение АМ колебания через резонансный усилитель при .

3.1. Условия эксперимента прежние, как в п. 2.1. Установить частоту модуляции F=4∆f_0,7, где 2∆f_0,7 – экспериментально измеренная полоса пропускания усилителя при выключенном шунте. Тумблером Т2 выключить шунт. Установить частоту ГВЧ равной (при этом усилитель будет настроен на верхнюю боковую частоту АМ колебания). Слегка изменяя частоту генератора, добиться, а затем зарисовать характерную осциллограмму искаженного АМ-колебания на выходе РУ. Включить R_ш , зарисовать осциллограмму, объяснить результаты.

4. Исследовать переходную характеристику резонансного усилителя.

4.1. Тумблер Т1 установить в положение «РИ». Генератор ГВЧ подключить к гнезду Г1. Амплитуду выходного напряжения генератора ГНЧ установить в пределах (2÷5) В, частоту F=(600÷800) Гц. Y–вход усилителя осциллографа подключить к выходу резонансного усилителя (Г4), вход внешней синхронизации осциллографа- к Г5. Подать прямоугольные испытательные импульсы с гнезда Г6 на вход РУ (Г3). Установить масштабы горизонтальной развертки осциллографа 50 мкс/см, вертикальной – 100 мВ/см.

4.2. В режиме работы осциллографа – внешняя синхронизация – добиться устойчивого изображения переходной характеристики усилителя. В удобном масштабе зарисовать осциллограммы переходных характеристик РУ при включенном и отключенном шунте. Записать действительные масштабы разверток по вертикали и горизонтали. Измерить параметры f₀ и в обоих случаях. Сравнить с расчетом.

5. Исследовать прохождение прямоугольных импульсов через резонансный усилитель.

5.1. Изменить условия эксперимента следующим образом. Генератор ГВЧ подключить к гнезду Г2. Установить амплитуду его выходного напряжения 1 В, частоту . Убрать провод, соединяющий гнезда Г6 и Г3. Y–вход осциллографа подключить к входу РУ (Г3). Установить масштабы развертки: горизонтальной –

200 мкс/см, вертикальной – 1 В/см.

5.2. В режиме «Внешняя синхронизация» осциллографа получить устойчивое изображение радиоимпульсов на входе резонансного усилителя.

5.3. Y–вход осциллографа подключить к выходу РУ (Г4). В удобном масштабе зарисовать осциллограммы выходного напряжения РУ с включенным и выключенным шунтом при значении частоты ГВЧ (настройку в резонанс обязательно проверить). С целью сравнения с результатами расчета на осциллограммах обязательно отмечать масштабы разверток по вертикали и горизонтали. Измерить длительность фронтов радиоимпульсов на выходе РУ.

5.4. Увеличить (или уменьшить) частоту ГВЧ на (4÷5) кГц. Зарисовать в удобном масштабе 2 осциллограммы выходного напряжения РУ с включенным и выключенным R_ш .

Содержание отчета

1. Принципиальная схема резонансного усилителя.

2. Результаты домашних расчетов.

3. Результаты измерений, таблицы и осциллограммы, полученные при выполнении лабораторного задания. Экспериментальные точки отразить на расчетных графиках.

4. Выводы и сравнительная оценка расчетных данных и экспериментальных результатов по каждому пункту выполненного и оформленного лабораторного задания.

Контрольные вопросы

1. Почему возникают искажения переднего и заднего фронтов огибающей радиоимпульса на выходе резонансного усилителя?

2. Как зависит время установления переднего фронта радиоимпульса от добротности контура?

3. Почему возникают биения на огибающей радиоимпульса при неточной настройке контура в резонанс с несущей частотой?

4. Как изменяется спектр радиоимпульса с прямоугольной огибающей при прохождении через резонансный усилитель? При каких условиях радиоимпульс проходит через резонансный усилитель с малыми искажениями?

5. Как влияет R_ш на искажения радиоимпульса при прохождении через резонансный усилитель?

6. Почему происходит уменьшение глубины модуляции АМ-колебания при прохождении через резонансный усилитель? Возможно ли увеличение глубины модуляции при прохождении АМ-колебания через избирательную цепь?

7. Какие искажения наблюдаются при прохождении АМ-колебаний и как они оцениваются?

8. Как зависит глубина модуляции на выходе резонансного усилителя от частоты модуляции и добротности?

9. Как изменяются спектральные и векторные диаграммы АМ-колебаний при тональной модуляции при прохождении через резонансный усилитель?

10. Какие искажения наблюдаются при прохождении АМ-колебаний через резонансный усилитель при несовпадении несущей и резонансной частот?

11. Что такое псевдофазовая модуляция АМК и при каких условиях она возникает?

12. Объясните назначение всех элементов схемы РУ (рис. 1).

Библиографический список

1. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М. : Радио и связь, 1986. С.156-158, 188-195.

2. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высш. школа, 1983. С. 267-271, 283-290.

3. Радиотехнические цепи и сигналы / Под ред. К.А. Самойло. М.: Радио и связь, 1982. С. 198-202.

Лабораторная работа № 4