Изучение принципов работы и свойств преобразователей частоты

Исследование преобразователей частоты

Цель работы: Изучение принципов работы и свойств преобразователей частоты. Изучение спектра сигнала на выходе смесителя и состава каналов побочного приема.

1. Лабораторное задание

1.1. Исследовать простейший преобразователь частоты со смесителем на одиночном транзисторе.

1.1.1. Составить электрическую схему макета (Рис. 1) для исследования транзисторного преобразователя  частоты. В качестве источника радиосигнала используется функциональный генератор, а в качестве гетеродина – источник переменного напряжения. Частоту радиосигнала и промежуточную возьмите из таблицы вариантов по номеру в учебном журнале, частоту гетеродина выберите ниже частоты радиосигнала и рассчитайте самостоятельно.

1.1.2. Настроить самостоятельно схему смесителя на рабочие режимы. Параметры элементов на рисунке носят случайный характер и не соответствуют рабочему режиму Вашего варианта.

1.1.2.1. Приближенно рассчитать и экспериментально подобрать параметры элементов схемы, чтобы получить постоянную составляющую тока коллектора 4 мА при напряжении питания +5 В. Номинальные емкости разделительных конденсаторов выбрать так, чтобы они обеспечивали беспрепятственное прохождение переменных составляющих, но не были слишком большими.

1.1.2.2. Подобрать напряжение гетеродина так, чтобы ток коллектора менялся примерно от 0,5 мА до 7-12 мА, что соответствует почти полному использованию входной вольтамперной характеристики транзистора в данной схеме. В качестве гетеродина используется источник переменного напряжения.

1.1.2.3. Установить напряжение входного сигнала 1 мВ и настроить в резонанс колебательный контур фильтра промежуточной частоты.

1.1.3. Снять осциллограммы напряжения сигнала на входе преобразователя, тока транзистора и выходного напряжения на колебательном контуре. Сравнить их между собой и сделать выводы.

1.1.4. Снять спектр колебаний тока коллектора смесителя, используя п. Analysis/Fourier… . В качестве базовой частоты примите наибольшую частоту кратную частоте входного сигнала, частоте гетеродина и промежуточной частоте.

1.1.5. Исследовать комбинационные каналы приема преобразователя. Для этого измерить коэффициенты преобразования на комбинационных частотах

F_c=|F_пр +/- mF_г|/n, где m и n – положительные целые числа. Если необходимо, замените генератор источником переменного напряжения.

Построить график значений коэффициентов преобразования от 0 до частоты равной 3-4 значениям частоты входного сигнала. Сделать выводы об основном канале приема, о зеркальном канале и о других побочных каналах приема.

1.1.6. Исследовать зависимость величины коэффициента преобразования от амплитуды напряжения гетеродина.

Приложение

Таблица вариантов заданий

Рис. 1