Другие предметы \ Радиоавтоматика

Радиоавтоматика: Учебное пособие по лабораторному практикуму, страница 4

7. Исследовать шумовую АРУ (ШАРУ).

7.1. Включить питание макета генератора шума кнопкой «Питание».

7.2. Выход ГШ (гнездо “Uвых”) подключить ко входу усилителя.

7.3. Тумблер «УР1-Вкл.» установить в положение “Выкл.” (обратная связь разомкнута).

7.4. Вход осциллографа подключить к выходу усилителя (гнездо “Uм”).

7.5. Потенциометр макета ГШ “Регулировка Uвых” установить в среднее положение.

7.6. Плавно вращая ручку потенциометра “Режим генерации” макета ГШ, добиться изображения на экране осциллограммы шума максимально возможной интенсивности (при отсутствии искажений).

7.7. Измерить эффективное значение σу шума на выходе усилителя при трех положениях ручки потенциометра “Регулировка Uвых” (двух крайних и среднем). Измерение проводить с помощью осциллографа, установив переключатель “Синхронизация” в положение “Х” (горизонтальная развертка выключена). Эффективное значение шума оценивать как σ=L/6, где L – максимальный размах шума на экране осциллографа. Зарисовать осциллограмму шума при максимальном его уровне на входе усилителя.

7.8. Тумблер “УР1-Вкл.” перевести в положение “Вкл.” (обратная связь замкнута).

7.9. Переключатель “Купт” установить в крайнее правое положение, а переключатели “Постоянные Т-ДАРУ и ФНЧ” – в средние положения.

7.10. Повторить пункт 7.7. Результаты измерений свести в таблицу.

4. Содержание отчета

1. Функциональная схема макета системы АРУ.

2. Структурная схема системы АРУ.

3. АЧХ Ау(fc) усилителя (таблица и график).

4. Амплитудные характеристики Ау(А) усилителя без АРУ и с АРУ (таблицы и графики) и осциллограммы выходного сигнала.

5. Зависимость напряжения Up регулирования от амплитуды сигнала (таблица и график).

6. Осциллограммы АМ - сигнала и модулирующего колебания по п. 6.

7. Амплитудные характеристики σу(σ) усилителя без ШАРУ и с ШАРУ (таблицы и графики) и осциллограммы выходного шума.

8. Анализ полученных результатов.

5. Контрольные вопросы

1. Принцип действия системы АРУ.

2. Структурная схема системы АРУ, условия применимости линейной модели системы АРУ.

3. Амплитудные характеристики усилителя без АРУ и с АРУ (не задержанной и задержанной).

4. Регулировочная характеристика усилителя с АРУ, влияние ее формы на показатели качества системы АРУ (динамический диапазон сигналов, быстродействие, устойчивость).

5. Требования, предъявляемые к передаточной функции ФНЧ.

6. Особенности работы ШАРУ.

7. Область применения систем АРУ.

8. Способы реализации АРУ.

Литература

1. Бондаренко, В.Н. Основы автоматики / Учебное пособие // В.Н. Бондаренко – ИПЦ КГТУ: 2004.

2. Первачев, С.В. Радиоавтоматика / С. В. Первачев. – М.: Радио и связь, 1982. – С. 39-44.

Лабораторная работа №3

Исследование системы АПЧ

Цель работы – изучение принципа действия системы автоматической подстройки частоты (АПЧ) и экспериментальное исследование ее основных характеристик.

1. Общие положения

Перед выполнением лабораторной работы студентам необходимо:

●     ознакомиться с методическими указаниями к работе и изучить соответствующие разделы рекомендованной литературы;

●     уяснить методику составления структурной схемы системы АПЧ, а также снятия экспериментальных характеристик системы АПЧ.

В процессе выполнения работы необходимо:

●     практически ознакомится с методами реализации системы АПЧ и принципом ее действия;

●     провести экспериментальное исследование характеристик системы АПЧ в соответствии с программой.

К выполнению работы допускаются студенты, оформившие результаты своей подготовки в виде соответствующей части отчета, содержащей функциональную схему лабораторного макета, структурную схему линейной непрерывной системы АПЧ, основные теоретические соотношения, определяющие характеристики системы АПЧ.

2. Лабораторная установка

Лабораторная установка состоит из макета системы АПЧ, осциллографа, генератора стандартных сигналов (ГСС), двух частотомеров и вольтметра.

Функциональная схема лабораторного макета системы АПЧ представлена на рис. 5. На вход смесителя (См) поступает сигнал, снимаемый с выхода ГСС (номинальная частота сигнала МГц). На другой вход См поступает опорное колебание, вырабатываемое подстраиваемым генератором-гетеродином (Гет). Номинальная частота опорного колебания  = 9,7 МГц (в отсутствие управляющего напряжения). Сигнал промежуточной частоты с выхода См подается на усилитель промежуточной частоты (УПЧ), настроенный на частоту = 500 кГц.

Рис. 5. Функциональная схема системы АПЧ

С выхода УПЧ сигнал промежуточной частоты поступает на вход частотного дискриминатора (ЧД), назначением которого является формирование сигнала ошибки Uд(‏) как функции частотной расcтройки  сигнала относительно частоты настройки УПЧ (в предположении, что ЧД точно настроен на номинальную промежуточную частоту ). Зависимость Uд(‏) называется дискриминационной характеристикой и во многом определяет качество работы системы АПЧ. Входящий в состав ЧД фильтр нижних частот (ФНЧ) отфильтровывает мешающие внеполосные сигналы и шум, пропуская практически без искажений низкочастотную составляющую сигнала, обусловленную медленным изменением частоты (вследствие нестабильности частоты ГСС и гетеродина). Структура фильтра существенно влияет на основные качественные показатели системы АПЧ (полосу захвата и удержания, точность слежения за частотой, устойчивость, быстродействие). В исследуемом макете используется простейший ФНЧ (RC-фильтр), соответствующий статической следящей системе (не содержащей интегратора).

Для обеспечения требуемого коэффициента усиления разомкнутой системы в цепь обратной связи включен усилитель постоянного тока (УПТ), с выхода которого снимается управляющий сигнал для подстройки частоты гетеродина. В качестве управляющего элемента используется варикап, включенный в контур гетеродина.

На переднюю панель макета выведены:

●     разъемы “Вход” и “Выход Гет.” для подключения ГСС и частотомера;

●     гнезда для подключения осциллографа (частотомера) к выходу тракта промежуточной частоты (ПЧ), вольтметра – к выходу ЧД, блока питания – к управляющему входу гетеродина;

●     тумблер замыкания цепи обратной связи “ОС – Вкл”;

●     переключатель полосы тракта промежуточной частоты;

Скачать файл