Преобразование частоты. Изучение основных закономерностей преобразования частоты

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Красноярский Государственный Технический Университет

Лабораторная работа по РТЦиС №4

Преобразование частоты.

выполнил:

студент гр. Р53-4 : Титов Д. С.

проверил:

Кашкин В. Б.

Красноярск 2005

Цель работы

Изучение основных закономерностей преобразования частоты. В работе снимается зависимость коэфициента преобразования от напряжения смещения, исследуются спектры сигналов на выходе преобразователя при большой и малой амплитудах гетеродина.

Домашнее задание.

Схема преобразователя частоты

Зависимость дифференциальной крутизны от входного напряжения.

Известны: частота гетеродина fг , частота фильтра промежуточной частоты fф. Определить частоты сигнала, при которых напряжение на выходе преобразователя достигает максимума.

А)      Если амплитуда гетеродина мала, то преобразователь работает в квадратичном режиме, следовательно

fс=fг+fф

Б)       Если амплитуда гетеродина велика, то режим уже не будет квадратичным.

         где m и n некоторые целые положительные числа.

В током случае будет сильное искажение сигнала на выходе преобразователя.

Зависимость Uвых(Ub0) в режиме преобразования частоты т.е. при одновременной подаче на вход Uс и Uг и fс=|fг±fф|.

Эта зависимость имеет такой же нелинейный характер, как  входная характеристика транзистора.

Экспериментальная часть

Снимем зависимость напряжения на выходе преобразователя от напряжения смещения в режиме прямого прохождения при Uc=10 мВ и fc=fп и выключенном гетеродине.

Расчетная промежуточная частота фильтра f=121 кГц (С=2200пФ L=780 мкГн).

Экспериментально найденые частота гетеродина f=261 кГц, промежуточная частота фильтра f=104 кГц.

Частоту сигнала настраиваем по максимуму напряжения на выходе преобразователя.

Ub0 мВ	Uвых мВ
0	1,6
100	1,6
200	1,8
300	3,2
350	25
400	85
450	300
500	520
550	760
600	880
650	1000
700	1100

Полученая характеристика явно нелинейная т.к. входная характеристика транзистора нелинейна.

Выберем рабочую точку на середине линейного участка зависимости Uвых(Ub0). Ub0=0,5 В.

Снимем и построим зависимость напряжения на на выходе преобразователя частоты сигнала при Uc=10 мВ, занесем в таблицу значения напряжения на выходе преобразователя в максимумах и частоты максимумов.(Гетеродин включен, синхронизация выключена)

При малой амплитуде  гетеродина Аг=10 мВ.

f кГц	Uвых мВ
50	20
104	450
130	20
160	60
180	30
210	400
250	25
310	50
370	20
470	100
550	15

При большой амплитуде  гетеродина Аг=250 мВ.

f кГц	Uвых мВ
50	15
104	350
130	30
160	210
180	30
210	800
250	20
315	790
340	40
370	260
420	50
470	560
530	60
580	480
650	50
730	260
780	40
840	180
900	60
960	210
1000	40

Осциллограмма АМ-напряжения на входе преобразователя.

Осциллограммы АМ-напряжения на выходе преобразователя при большой амплитуде гетеродина и смещении Ub0=0,5 В, на частоте сигнала

1) fс=fг+fп             fс=365 кГц

2) fс=fг-fп              fс=158 кГц

3) fс=3fг+fп           fс=840 кГц

4) fс=3fг-fп            fс=630 кГц

Снимем зависимость Uвых(Ub0) при большой амплитуде гетеродина.

Ub0 мВ	Uвых мВ
0	280
100	290
200	300
300	310
400	310
500	320
600	330
700	340
800	350
900	380
1000	420

Из полученых данных расчитаем и построим график зависимости коэффициента преобразования от напряжения смещения.

Вывод: в ходе лабораторной работы были исследованы процессы, происходящие при преобразовании частоты АМ-сигнала.

Была снята зависимость напряжения на выходе преобразователя от напряжения смещения в режиме прямого прохождения, эта зависимость нелинейна.

Были измерены частоты и амплитуды максимумов при малой и большой амплитуде гетеродина. Выяснили, что на выходе преобразователя частоты сигнал имеет сложный спектр с максимумами на нескольких частотах

Были получены осциллограммы сигналов на выходе преобразователя при разных частотах входного АМ-сигнала. Оказалось, что сигналы на выходе маленько искажены.