Изучение принципа действия системы автоматической регулировки усиления

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Красноярский Государственный Технический Университет

Лабораторная работа по радиоавтоматике №2

Исследование системы АРУ

выполнил:

студент гр. Р53-4 : Титов Д. С.

проверил:

Романов А.П.

Красноярск 2006

Цель работы

Изучение принципа действия системы автоматической регулировки усиления (АРУ) и экспериментальное исследование ее характеристик.

Ход работы

Рисунок 1. Функциональная схема системы АРУ

Снимем амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) усилителя при выключенной обратной связи.

Входное напряжение 10 мВ.

f, кГц	450	460	470	480	490	500	510	520	530	540	550
Uвых, мВ	50	80	100	160	240	350	430	390	300	250	170

По графику АЧХ видно, что она имеет явно выраженный максимум на частоте 510 кГц.

Снимем амплитудную характеристику усилителя при выключенной обратной связи.

Частота входного напряжения 510 кГц.

Uвх, мВ	4	5,7	7,3	9,4	11	14,5	19	160
Uвых, мВ	240	320	380	430	470	520	570	980

 

По графику амплитудной характеристики усилителя видно, что при увеличении входного напряжения, выходное напряжение тоже увеличивается.

Осциллограмма напряжения на выходе усилителя.

Исследуем зависимость напряжения регулирования от амплитуды сигнала.

Uвх, мВ	6,6	8,5	10	90	120	150	190
Uвых, мВ	50	60	60	80	90	170	320

При малом входном напряжении, напряжение регулирования возрастает плавно, а при большом входном напряжении напряжение регулирования возрастает значительно быстрее.

Снимем амплитудную характеристику усилителя при включенной обратной связи.

Частота входного напряжения 510 кГц.

1)  При максимальном Купт:

Uвх, мВ	7,5	9,5	11	15	18	24	42	54	68	88	105	140	175	230
Uвых, мВ	200	230	260	320	370	450	560	600	630	680	720	800	850	900

2)  При минимальном Купт:

Uвх, мВ	8	9	12	15	19	24	35	60	74	95	110	140	220
Uвых, мВ	370	450	530	600	700	780	870	920	950	970	1000	1050	1120

Исследуем подавление амплитудной модуляции сигнала в усилителе с АРУ.

Fм=400 Гц, fвч=510 кГц, М=50 %, Uвх=12 мВ.

При максимальном Купт. U=70мВ

При минимальном Купт. U=150 мВ

Заметно, что при малом Купт АМ-сигнал искажается.

Осциллограма напряжения на выходе УНЧ

Исследуем шумовую АРУ.

1) при выключенной обратной связи

Найдем эффективное значение среднеквадратической ошибки на выходе усилителя при различном выходном напряжении

А)      В         при Uвых повернупом влево (минимальное значение)

Б)       В         при Uвых в среднем положении

В)      В         при Uвых повернупом вправо (максимальное значение)

2) при включенной обратной связи

А)      В        при Uвых повернупом влево (минимальное значение)

Б)       В        при Uвых в среднем положении

В)      при Uвых повернупом вправо (максимальное значение)

Получается, что при включении обратной связи эффективное значение среднеквадратической ошибки на выходе усилителя уменьшается.

Вывод: в ходе лабораторной работы был изучен принцип действия автоматической регулировки усиления.

     Было экспериментально подтверждено, что система АРУ имеет большой коэффициент усиления для малых входных сигналов, и малый коэффициент усиления для больших входных сигналов. При очень слабой обратной связи (малом Купт) происходит амплитудная демодуляция и искажение сигнала.