Исследование временных и спектральных характеристик АМ-сигналов и сигналов с амплитудно-импульсной модуляцией

Страницы работы

Содержание работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Красноярский Государственный Технический Университет

Лабораторная работа по РТЦиС №3

Исследование сигналов с амплитудной модуляцией.

выполнил:

студент гр. Р53-4 : Титов Д. С.

проверил:

Кашкин В. Б.

Красноярск 2005

Цель работы

Исследование временных и спектральных характеристик АМ-сигналов и сигналов с амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ); физических процессов при модуляции и преобразование АМ-сигналов в линейных цепях.

Домашнее задание

C=1240∙10-12Ф

L=0.65∙10-3Гн

1.  Статические модуляционные характеристики транзистора.

Uбм1=0.4В

Uбм2=0.7В

U0=0.67В

S=Δi/ΔU=1.72

Θ=arcos((U0-Uб0)/Uбм

Im=S∙Uбм∙(1-cos(Θ))

I1=Im∙α(Θ)

Uб

Iк

Θ1(Uб)

Θ2(Uб)

Im1

Im2

α1

α2

I11

I12

0

0

0

16,83498

0

0,0516

0

0,123454

0

0,00637

0,25

0

0

53,1301

0

0,4816

0

0,355946

0

0,171424

0,375

0

42,48111

65,07519

0,1806

0,6966

0,295109

0,414604

0,053297

0,288813

0,5

0,02

64,84934

75,94477

0,3956

0,9116

0,413597

0,458204

0,163619

0,417699

0,675

0,1

90,71622

90,40926

0,6966

1,2126

0,501686

0,500969

0,349475

0,607475

0,75

0,18

101,537

96,56243

0,8256

1,3416

0,522058

0,51387

0,431011

0,689408

0,875

0,38

120,8305

107,0291

1,0406

1,5566

0,536437

0,528858

0,558217

0,823221

1

0,57

145,5885

118,1271

1,2556

1,7716

0,524511

0,535942

0,658576

0,949475

1,125

0,78

180

130,5416

1,376

1,9866

0,5

0,534826

0,688

1,062485

1,25

1

180

145,9523

1,376

2,2016

0,5

0,524186

0,688

1,154047

1,375

1,1

180

180

1,376

2,408

0,5

0,5

0,688

1,204


1,5

1,18

180

180

1,376

2,408

0,5

0,5

0,688

1,204

Рабочие точки:

Uб0 1=0.66В

Uб0 2=0.72В

2.  Спектральные характеристики АМ и АИМ сигнала.

Sам=Um∙(1+M∙cos(Ω∙t))∙cos(w0∙t)=Um∙cos(w0∙t)+M∙Um∙cos((Ω+w0)∙t)/2+M∙Um∙cos((Ω-w0)∙t)/2

S=Um∙(1+M∙cos(∙t)∙∑rect((t-n∙t)/τ)=

=Um∙(a0/2+2∙∑An∙cos(n∙w0∙t+θn)+∑An∙M∙(cos((n∙w0+Ω)∙t)+cos((n∙w0-Ω)∙t)



3.  Мощностные характеристики.

M1=2/7        M2=1/2

P01=Uбм12/2=0.08Вт

P01=Uбм22/2=0.245Вт

Pпик 1=(1+M1)2∙P01=(1+2/7)2∙0.08=0.132Вт

Pпик 1=(1+M2)2∙P02=(1+1/2)2∙0.245=0.551Вт

Pср 1=(1+0.5∙M12)∙P01=0.083Вт

Pср 2=(1+0.5∙M22)∙P02=0.276Вт

4.  Смоделированные сигналы.

1)  АМ-модуляция




2) АИМ-модуляция



Ход работы

1.  Статические модуляционные характеристики.

Uб0

Uкм1

Uкм2

0,2

0,5

1,2

0,3

1

2,05

0,4

1,75

2,6

0,5

2,4

2,7

0,6

2,5

2,7

0,7

2,55

2,6


0,8

2,55

2,55

Амплитудно-Частотнуая Характеристика резонансного усилителя.

Резонансная частота усилителя: Fрез ≈ 180 кГц.

Добротность:

Q=fр/2∙Δf=18∙104/104=18

Резонансное сопротивление контура:

Rрез=Q∙p2∙ρ=18∙0.16∙724=2085Ом

АМ сигнал.

fз=180кГц

fм=1кГц                      

UΩ=0.2В                     

Uбм=0.4В                    

Частота заполнения много больше модулирующей частоты, поэтому на осциллограме нельзя увидеть высокочастотные заполняющие колебания.

Динамические модуляционные характеристики.

fз=180кГц

fм=1кГц

UΩ

M1(UΩ)

M2(UΩ)

0,2

0,273

0,13

0,3

0,409

0,2

0,4

0,506

0,294

0,5

0,618

0,353


0,6

0,696

0,42

0,7

0,768

0,471

По графику видно, что при увеличении амплитуды модулирующего напряжения, коэфициент модуляции возрастает.

Для получения АИМ высокочастотное заполнение сделаем прямоугольной формы.

АИМ сигнал.

fз=180кГц

fм=1кГц                      

UΩ=0.35В                   

Uбм=0.7В

М=50%

Частота заполнения много больше модулирующей частоты, поэтому на осциллограме нельзя увидеть высокочастотные заполняющие колебания

АИМ сигнал.

fз=180кГц

fм=10 кГц                   

UΩ=0.35В                   

Uбм=0.7В

М=50%

Когда частота заполнения соизмерима с модулирующей частотой, на осциллограме можно увидеть высокочастотные заполняющие колебания

Зависимость коэффициента модуляции от частоты модулирующего сигнала:

fΩ,кГц

M

1

0,14

1,5

0,095

2

0,082

2,5

0,06


3

0,047

Вывод: в ходе лабораторной работы были получены статические и динамические модуляционные характеристики резонансного усилителя и его АЧХ. Также были получены осциллограммы сигналов. Опытным путём было выявлено, что с увеличением частоты модулирующего сигнала происходит уменьшение коэффициента модуляции.

Похожие материалы

Информация о работе