Изучение основных закономерностей синхронного детектирования

Страницы работы

5 страниц (Word-файл)

Содержание работы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

СИНХРОННОЕ ДЕТЕКТИРОВАНИЕ

Цель работы: изучение основных закономерностей синхронного детектирования. В работе исследуется влияние рассогласования напряжений гетеродина и источника сигнала по фазе и частоте на выходной эффект детектирования.

Приборы и оборудование: базовый блок и сменное устройство. В сменном устройстве находятся нелинейный элемент – транзистор, гетеродин, генерирующий колебания с частотой fг, фильтр промежуточной частоты, настроенный на частоту fп, фильтр нижних частот, органы коммутации и регулировки.

 

Рис. 1 – Структурная и принципиальная схемы синхронного детектора

Параметры лабораторного макета:

Lк=750 мкГн

Cк=2200 пФ

fг=250±2 кГц

Uг=10 мВ (малая)

Uг=250 мВ (большая)

Rн=3 кОм

При синхронном детектировании изменение дифференциальной крутизны во времени представляет собой периодическую последовательность импульсов. Коэффициент передачи, пропорциональный дифференциальной крутизне, будет иметь периодическую форму, с максимумами, соответствующими наибольшему углу отсечки (наибольшему напряжению смещения Uб0, см. рис. 2).

Или, более точно, при:

Рис. 2 – Зависимость максимума коэффициента передачи от напряжения на базе

 
 


U0=0.15 В          Um=0.625          S=60 мА/В

Рис. 3 – Зависимость коэффициента передачи детектора от напряжения смещения

Влияние рассогласования по фазе гетеродина и источника сигнала на эффект синхронного детектирования:

Фазовый сдвиг от одной секции:

Зависимость Uвых от n секций линий задержки:

Рис. 4 – Зависимость амплитуды выходного напряжения от числа секций задержки

При подаче на вход АМ-сигнала с параметрами:

M=50%

|fг-fс|.0.1F

Осциллограмма выходного напряжения:

Рис. 5 – Осциллограмма выходного напряжения при рассогласовании частот гетеродина и несущей АМ-сигнала

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Исследуем эффект прямого детектирования за счет нелинейности характеристики транзистора iк(Uб).

Снимаем зависимость низкочастотного напряжения на выходе детектора от напряжения смещения при выключенном гетеродине, частоте модуляции F=1000 Гц, fс=fг, Uс=100 мВ и M=30%:

Uб0, В

Uвых, В

0

0.15

0.1

0.25

0.2

0.45

0.3

0.48

0.4

0.50

0.5

0.48

0.6

0.40

0.7

0.30

0.8

0.20

0.9

0.15

1.0

0.10

Рис. 6 – Экспериментальная зависимость коэффициента передачи детектора от напряжения смещения

Убираем эффект прямого детектирования, уменьшая напряжение смещения:

Uб0=0.1 В

При дальнейшем выполнении работы напряжение смещения не изменяем.

Включаем гетеродин и цепь синхронизации, «Фаза» в положение 0. Изменяя частоту сигнала, производим синхронизацию гетеродина по максимуму амплитуды напряжения на выходе гетеродина:

fc=250 кГц

Переводим переключатель «Выход» в положение «Детектор». Включая и выключая гетеродин, убедились в наличии эффекта синхронного детектирования.

Переключая отводы линии задержки с помощью переключателя «Фаза», снимаем зависимость Uвых(n):

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Uвых, В

0.25

0.23

0.21

0.18

0.16

0.15

0.17

0.20

0.24

0.29

0.26

Рис. 7 – Экспериментальная и теоретическая зависимости Uвых(n)

Просматриваем и зарисовываем осциллограммы напряжений на выходе детектора при отключенной синхронизации гетеродина и различных частотах сигнала при M=0 и 50%, F=1000 Гц и |fг-fс|.0.1F:

              

                

Вывод: проделав данную работу, мы познакомились с реализацией АМ-детектора на основе гетеродина, нелинейного элемента – транзистора и избирательной цепи на выходе. Убедились в наличии эффекта синхронного детектирования. Сравнительный анализ (теоретической и экспериментальной) основных зависимостей: коэффициента передачи от напряжения смещения и выходного напряжения от числа секций задержки – показывает несколько лучшие результаты у реального эксперимента, что может быть объяснено тем, что теоретическое моделирование не удается сделать достаточно точным и условия, при которых производится сравнение, несколько различаются между собой.

Похожие материалы

Информация о работе