Исследование нелинейных (резистивного и резонансного) усилителей и умножителей частоты

Лабораторная работа № 3

Нелинейное резонансное усиление и умножение частоты

Цель работы: Исследование нелинейных (резистивного и резонансного) усилителей и умножителей частоты. Снятие колебательных характеристик нелинейного элемента – транзистора при различных смещениях, определение коэффициента усиления в режиме удвоения частоты.

Схема установки:  Нелинейный резонансный усилитель

Колебательная характеристика U _{к max} = f (U _{б max}) нелинейного резонансного усилителя при напряжении смещения 0.6В, 0.5В и 0.4В

U_б0         0,6В

U б max	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,00
V k max	0,3	1	1,5	1	1,8	1,7	1,6	1,5	1,6	1,5

Для данного случая коэффициент усиления нелинейного резонансного усилителя по первой гармонике равняется 3,6. Данное условие выполняется при U _{б max} = 0,5 и при   V _{k max} = 1,8. Данные условия принадлежат к критическому режиму работы усилителя при U_б0 =0,6В 

U_б0         0,5В

U б max	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,00
V k max	0,24	0,8	1,2	1,6	2,3	2,6	3	3	2,9	2,9

Для данного случая коэффициент усиления нелинейного резонансного усилителя по первой гармонике равняется 4,28. Данное условие выполняется при U _{б max} = 0,7 и при   V _{k max} = 3. Данные условия принадлежат к критическому режиму работы усилителя при U_б0 =0,5В 

U_б0         0,4В

U б max	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,00
V k max	0,01	0,6	1,1	1,5	1,7	1,7	1,7	1,7	1,5	1,5

Для данного случая коэффициент усиления нелинейного резонансного усилителя по первой гармонике равняется 3,4. Данное условие выполняется при U _{б max} = 0,5 и при   V _{k max} = 1,7. Данные условия принадлежат к критическому режиму работы усилителя при U_б0 =0,4В 

Резонансный нелинейный усилитель в режимах усиления и умножения частоты.

Осциллограмма напряжения на выходе нелинейного резистивного усилителя.

U_б0 =0,6В; U _{б max кр} = 0,7; f _c = f _p  

Осциллограмма напряжения на выходе нелинейного резистивного усилителя

Режим умножения частоты.

Осциллограмма на выходе нелинейного резистивного усилителя

(тумблер Т1 в положении 2)

Выводы: Данный нелинейный резонансный усилитель показывает максимальный коэффициент усиления при напряжении на входе U_б0 =0,5В И соответствует коэффициенту усилению 4.28. Так же данном входном напряжении усилитель показывает максимальные параметры на выходе, а так же максимально «гладкую» характеристику.

Лабораторная работа № 4

Амплитудная модуляция

Цель работы: Исследование процессов при амплитудной модуляции и основных характеристик модулятора.

Принципиальная схема:  исследуемого модулятора

Осциллограмма сигнала

В точке Г1

Осциллограмма немодулированного сигнала

В точке Г2

Осциллограмма немодулированного сигнала

В точке А (нагрузкой является контур и резистор)

Статическая модуляционная характеристика

Положение Г 1

Статическая модуляционная характеристика

Положение Г 2

Uб0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
При 0,7В	0,78	0,44	0,45	0,46	0,58	0,6	0,64	0,68	0,72
При 0,4В		0,16	0,2	0,24	0,28	0,3	0,34	0,38	0,42	0,44

Динамическая модуляционная характеристика

Коэффициенты модуляции сигнала на выходе модулятора.

	1	2	3	4	5	6	7	8
А	0,4	0,42	0,45	0,56	0,6	0,62	0,7	0,85
В	0,4	0,36	0,32	0,26	0,22	0,16	0,05	0,02
m%	0	7,692308	16,88312	36,58537	46,34146	58,97436	86,66667	95,4023

Напряжение на выходе ГВЧ

Напряжение на выходе ГНЧ

Модулированный сигнал

Вывод:    Динамическая модуляционная характеристика оказывается максимальной при (близкой к 100%) при максимальном различии Амплитудно-модулированного сигнала.

Лабораторная работа № 5

Детектирование амплитудно-модулированного сигнала

Цель работы: Исследование процессов, происходящих при детектировании АМ колебаний диодным детектором, исследование детекторных характеристик, измерение входного сопротивления детектора, наблюдение осциллограмм напряжений в различных точках схемы.

Принципиальная схема: исследуемого диодного детектора.

Резонанс 192,76 кГц

Зависимость низкочастотного напряжения U_вых на выходе детектора от амплитуды напряжения U _max0 несущей частоты детектора для случая когда нагрузкой детектора является R1C1

U вход	2,100	2,000	1,800	0,900	0,700	0,400	0,270
U выход	0,5	0,4	0,4	0,2	0,15	0,03	0,01
dB	0	0,1	0,5	10	15	20	25