Исследование детекторов амплитудно-модулированных колебаний

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕТЕКТОРОВ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ КОЛЕБАНИЙ

Цель работы: Исследование принципов построения, электрических схем и свойств амплитудных детекторов.

1. Лабораторное задание

1.1. Исследовать  работу  амплитудного  детектора от идеализированного источника   АМ-колебаний неограниченной мощности.

1.1.1. Составить на рабочем поле программы Workbench схему амплитудного детектора с источником модулированных колебаний, приведенную на рис.1. Параметры сигнала и элементов установить согласно таблице вариантов. Недостающие параметры взять из приведенной схемы.

1.1.2. Исследовать влияние конденсатора C_f на искажения, вносимые амплитудным детектором.

1.1.2.1. Отключить нагрузку и определить минимальное и максимальное допустимые значения емкости, меняя величину конденсатора C_f. Исследование произвести при глубине модуляции - 90%. Искажения формы колебаний считать допустимыми, если величина отклонения от синусоиды не превышают 5% от амплитудного значения. В отчете привести осциллограммы входных и выходных колебаний детектора. Последние привести для трех значений C_f: меньше минимально допустимого, больше максимально допустимого и соответствующего минимальным искажениям. Зафиксировать соответствующие этим случаям параметры элементов схемы.

1.1.2.2. Проанализировать причины искажений, вносимых неправильным выбором конденсатора фильтра, и пути их устранения.

1.1.2.3. Исследовать увеличение искажений выходных колебаний с ростом частоты модулирующих колебаний. Верхнее значение частоты ограничить появлением искажений больше допустимых. На этой частоте снять осциллограмму выходных колебаний.

1.1.3. Исследовать влияние амплитуды входного напряжения на величину напряжения на выходе детектора и на искажения его формы.

1.1.3.1. Снять совмещенные осциллограммы напряжения на входе и выходе детектора в одинаковом масштабе при различной амплитуде напряжения на входе. Входное напряжение уменьшать от Un=10В. до нуля. Осциллограммы выбрать такими, чтобы наглядно проиллюстрировать разные стадии искажений: отсутствие, слабые и сильные.

1.1.3.2. Измерить величину напряжения задержки детектора по снятым осциллограммам.

1.1.4. Исследовать искажения сигнала входной цепью усилителя, подключаемого к выходу детектора.

1.1.4.1. Подключить разделительный конденсатор C_r и сопротивление R_n, с помощью которого имитируется входное сопротивление следующего каскада, и подобрать величину разделительного конденсатора так чтобы его сопротивление переменному току существенно не снижало напряжение на нагрузке.

1.1.4.2. Исследовать влияние входной цепи усилителя на верхней частоте, полученной при выполнении п. 1.2.2. На этой частоте снять осциллограмму выходных колебаний.

1.1.4.3. Снять зависимость амплитуды колебаний на нагрузке от частоты модуляции. Верхнее значение частоты ограничить появлением искажений больше допустимых.

1.1.3.4. Оценить изменение ширины рабочих частот за счет влияния входной цепи усилителя. Проанализировать причины частотных и нелинейных искажений, вносимых входной цепью усилителя, и пути их уменьшения.

1.1.4.3. Объяснить причину появления искажений и способы их устранения.

1.2. Исследовать работу амплитудного детектора от выходного усилителя промежуточной частоты.

1.2.1. Составить на рабочем поле программы Workbench схему оконечного усилителя промежуточной частоты и амплитудного детектора, представленную на рис.2. Настроить схему усилителя высокой частоты, подав на его вход напряжение от генератора высокой частоты.

1.2.2. При глубине модуляции 90% подобрать амплитуду несущей наибольшей, но такой величины, чтобы усилитель не вносил амплитудных искажений.

1.2.3. Снять резонансные характеристики усилителя при подключенном и отключенном детекторе. Через эквивалентные добротности конура рассчитать входное сопротивление детектора.

1.2.4. Объяснить влияние детектора на полосу пропускания резонансного усилителя.

Рис.1

Рис.2
Таблица вариантов заданий

Частота несущих колебаний Fn – 465кГц.

Номер варианта равен номеру из журнала учебной группы.

* Амплитуду напряжения несущей частоты контролировать и устанавливать по осциллографу.

Обозначения:

Un – амплитуда несущей;

Fmod – частота модуляции;

R_f  - сопротивление резистора сглаживающего фильтра;

R_vh – входное сопротивление следующего за детектором каскада.