Исследование системы АПЧГ. Определение параметров системы частотной автоподстройки (ЧАП) гетеродина

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Владимирский государственный университет

Кафедра РТ и РС

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

По дисциплине: «УПОС»

На тему: «Исследование системы АПЧГ»

Выполнил ст.

Группы РФ – 107

Проверил:

Владимир 2011

Цель работы: определение параметров системы частотной автоподстройки (ЧАП) гетеродина. В процессе работы определяются погрешность настройки гетеродина ,  частотная  характеристика ЧАП , ее полосы удержания и захвата.

Схема лабораторной установки.

БП1

ЧД

ФНЧ

У

                                                                                                                        +Е                                                                                                                                                                                                                                                

 

БП2

                                                                                                                         -Е

Рис.3

Состав лабораторной установки

ЛМ - лабораторный макет;

ЧЭС - частотомер электронносчетный Ч3-44;

В - вольтметр цифровой;

Осц. - осциллограф С1-72;

ГНЧ - генератор низкочастотный Г3-56/1;

БП, БП2 - блоки питания Б5-47.

Описание лабораторной установки

Лабораторный макет представляет собой систему  ЧАП,  состоящую из генератора, управляемого напряжением ГУН,  частотного  детектора ЧД, двух усилителей У1 и У2, фильтра нижних частот с  изменяемой постоянной времени, двух сумматоров и ключа Кл. ,  который обеспечивает включение петли обратной связи ЧАП.

Возмущающие воздействия на  систему  формируется  с  помощью ГНЧ, а также изменяемого постоянного напряжения .Частота  ГУН контролируется ЭСЧ. Вольтметр В и осциллограф Осц. служат для  измерения частотной характеристики  ЧАП,  а  также  для  наблюдения электрических процессов, происходящих в системе.

Выполнение работы

1.  Собираем лабораторную установку согласно рисунку 3.

2.  Определим зависимость  и построим её график.

где  - положение регулятора коэффициента усиления усилителя.                       

Для этого:

ставим ручку АПЧ (лабораторного макета) в положение выкл., а ручку  в положение 1.   Вращая ручку изменения напряжения смещения  , добиваемся значения отклонения  частоты ГУН от требуемого значения .

Далее, ручку АПЧ ставим в положениеτ1(т.е. АПЧ вкл.), и изменяя положение ручки  от 1 до 10, снимаем показания  с частотомера.

По формуле    вычисляем значения  и строим график зависимости .

Таблица №1

К1	∆fг1, кГц	∆fг2, кГц	Кчап
1	1038	1000	1.038
2	1010	450	2.24
3	1000	325	3.1
4	1020	225	4.5
5	1010	165	6.12
6	1020	136	7.5
7	1015	118	8.6
8	1014	111	9.14
9	1030	106	9.72
10	1037	95	10.9

График №1

3.  Определим зависимость (частотную  характеристику), где F -частота возмущающего воздействия и  построим график частотной характеристики.

Частотная  характеристика определяется с помощью ГНЧ и вольтметра при  заданном  преподавателем значении  (определяется по графику, полученному в п.2)

Следовательно, выставляем на лабораторном макете , а ручку АПЧ в положениеτ1, далее, изменяя частоту генератора в пределах от 10 до 1000 Гц,  будем снимать значение напряжения с вольтметра.         

Такие же действия повторим с постоянными времени фильтра τ2 и τ3.

Таблица №2

τ=1	f, МГц	U, мВ	τ=2	f, МГц	U, мВ	τ=3	f, МГц	U, мВ
	50	20		10	15		10	15
	4000	30		2050	20		2000	10
	6000	40		4500	30		4500	30
	12000	60		6500	40		7000	40
	18000	70		10000	50		11000	50
	25000	75		15000	60		13000	60
	145000	70		21000	75		15000	70
	210000	60		32000	76
				140000	70

График №2

4.  Определим полосу удержания и захвата системы.

Для  определения полосы удержания включим систему ЧАП и  установим заданный коэффициент автоподстройки. Подключим к установке осциллограф. Медленно увеличивая расстройку ГУН, вращая ручку,   от  нулевого  значения, зафиксируем момент скачкообразного изменения состояния системы. По ЧЭС снимаем показания.

Полоса захвата определяется аналогично, но расстройка ГУН  меняется  в  противоположную  сторону:  от больших значений (ЧАП не работает) до нуля.

Полоса удержания, кГц	Полоса захвата, кГц
f1=47603	(47603-45000)*2=5206
f2=46507	(46507-45000)*2=3014

Вывод: в ходе лабораторной работы были определены параметры системы частотной автоподстройки гетеродина, а именно, был построен график зависимости от и график частотной характеристики ЧАП, также, были определены: полоса удержания и полоса захвата системы.