Исследование процессов, происходящих при детектировании АМ-колебаний последовательным диодным детектором с открытым входом

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ДЕТЕКТИРОВАНИЕ АМ-КОЛЕБАНИЙ

Цель работы: исследование процессов, происходящих при детектировании АМ-колебаний последовательным диодным детектором с открытым входом.

Приборы и оборудование: базовый блок и сменное устройство. В сменном устройстве расположены нелинейный усилитель, нагрузку и режим которого можно изменять, и последовательный диодный детектор; в данной работе используется последний.

Рис. 1 – Принципиальная схема диодного детектора

ДОМАШНЯЯ РАБОТА

Величина емкости нагрузки, при которой возможно неискаженное детектирование АМ-колебаний с частотой W/2p=400 Гц и несущей частотой f₀=f_р=193 кГц:

Оптимальное значение емкости:

C=62.63 нФ

Временные диаграммы детектирования - см. рис. 2, 3, 4:

Рис. 2 – Входное АМ-колебание

Рис. 3 – Ток через диод

Рис. 4 – Напряжение на выходе детектора при различных емкостях

Кусочно-линейная аппроксимация положительной ветви вольт-амперной характеристики полупроводникового диода (см. рис. 5):

Коэффициент передачи диодного детектора в режиме детектирования:

Входное сопротивление последовательного диодного детектора:

	Рис. 5 – Кусочно-линейная аппроксимация ВАХ диода

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

#1. Снимаем зависимость U_вых=f(U_м0), изменяя напряжение на входе детектора:

Uм0, В	0.22	0.20	0.18	0.14	0.10
Uвых, В	0.30	0.25	0.25	0.22	0.20

Рис. 6 – Зависимость выходного напряжения детектора от амплитуды немодулированной несущей

#2.  Снимаем зависимость низкочастотного напряжения на выходе детектора от коэффициента модуляции на входе при U_м0=0.1 В для двух случаев – R₁C₁, R₂C₂:

	R1C1				R2C2
M, %	20	40	60	80	20	40	60	80
Uвых, В	0.20	0.40	0.60	0.45	0.35	0.65	1.10	1.50

Рис. 7 – Зависимость выходного напряжения детектора от коэффициента модуляции

#3.  Снимаем осциллограммы напряжений для случаев – R₁C₁, R₂C₁, R₁C₂, R₂C₂:

      

      

      

#4. Измеряем входное сопротивление последовательного диодного детектора методом замещения для двух значений сопротивления нагрузки - R=R₁ и R=R₂:

·  При R=R₁ эквивалентное сопротивление детектора R_{д экв}=10 кОм;

·  При R=R₂ эквивалентное сопротивление детектора R_{д экв}=40 кОм;

Вывод: проделав данную работу, мы провели исследование диодного детектора для демодуляции АМ-колебаний; оценили общее качество детектирования и его зависимость от детекторных элементов. Рассчитали эквивалентное входное сопротивление демодулятора. При анализе эпюр напряжений, пришли к выводу, что реальная схема обладает низкой чувствительностью к замене элементов детектора, что обуславливает возможность использования конденсаторов и резисторов, не удовлетворяющих в полной мере критерию оптимальности постоянной цепи.