Исследование физических процессов при амплитудной модуляции смещением

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ СМЕЩЕНИЕМ

Цель работы: исследование физических процессов при амплитудной модуляции смещением.

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

           

                                      а)                                                                                                                                      б)

Рис. 1 – а) Эквивалентная схема нелинейного резонансного усилителя; б) Принципиальная схема транзисторного модулируемого усилителя с модуляцией смещением

             

Рис. 2 – Вольт-амперная характеристика транзистора КТ-315 и ее кусочно-линейная аппроксимация

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

Характеристическое сопротивление контура:

Добротность:

Эквивалентное сопротивление контура при резонансе:

Статическая модуляционная характеристика:

          U₀=0.625 B

,      где

             

Рис. 3 – Статическая модуляционная характеристика транзисторного усилителя с АМ смещением

Выбираем следующие рабочие точки:

а) При U_бм=0.7 В, U_м0=0.61 В

а) При U_бм=0.4 В, U_м0=0.68 В

            Рис. 4 – Зависимость коэффициента модуляции M(U_м)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Снимаем статическую модуляционную характеристику при U_км(U_б0) при постоянном значении напряжения возбуждения:

Uбм=0.4 В
Uб0, В	0.220	0.230	0.250	0.350	0.400	0.800
Uкм, В	0.010	0.025	0.150	0.200	0.220	0.230

Рис. 5 – Экспериментальная статическая модуляционная характеристика транзистора при U_бм=0.4 В

Снимаем динамическую модуляционную характеристику – зависимость коэффициента модуляции напряжения на контуре M от амплитуды модулирующего напряжения U_W, при f=f_р, частоте модуляции F=1 кГц и амплитудах высокочастотных колебаний U_бм=0.7 В и U_бм=0.4 В

Uбм=0.7 В
UW, В	0.14	0.22	0.28	0.33	0.38	0.54
Umax, В	0.70	0.70	0.70	0.70	0.70	0.70
Umin, В	0.50	0.34	0.30	0.20	0.17	0.05
M	0.17	0.35	0.40	0.56	0.61	0.87
Uбм=0.4 В
UW, В	0.10	0.15	0.21	0.27	0.38	0.50
Umax, В	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
Umin, В	0.40	0.38	0.30	0.23	0.10	0.05
M	0.11	0.14	0.25	0.37	0.67	0.82

Рис. 6 – Динамическая модуляционная характеристика

Заменяем колебательный контур сопротивлением R=1 кОм. При f=f_р, F=1 кГц, амплитуде высокочастотных колебаний U_бм=0.7 В и амплитуде модулирующего напряжения, соответствующей M=50 %, наблюдаем осциллограмму коллекторного тока - рис. 6.

Рис. 6 – Осциллограмма коллекторного тока iк(t)=Uк(t)/R

Вывод: проделав данную работу, мы познакомились с одним из способов реализации амплитудной модуляции – амплитудной модуляцией смещением. При проведении работы были сняты статическая и динамическая модуляционные характеристики при разных значениях напряжений возбуждения. Наблюдая экспериментальную статическую модуляционную характеристику, можно сделать вывод, что схема работает в режиме, близком к режиму работы амплитудного ограничителя, о чем свидетельствует резкий спад крутизны характеристики после достижения напряжения смещения U_б0=0.4 В. В целом, результаты, полученные при экспериментальном исследовании, близки к теоретическим, что говорит о достаточной однозначности поведения схемы при любых условиях работы.