Методика ГЕНЕРАТОР ЧМ. Лабораторная работа Исследование автогенератора с частотной модуляцией
![]()
|
Лабораторная работа«Исследование автогенератора с частотной модуляцией» Цель работыИзучить параметры ЧМ сигналов, способы реализации частотной модуляции, принципы построения автогенераторов, управляемых по частоте; экспериментально исследовать автогенератор, в котором возможно осуществление частотной модуляции. Основные вопросы курса, изучаемые перед выполнением работы
Содержание работы
Описание лабораторного макетаИсследуемый макет (рис. 1) представляет собой автогенератор с варикапом в колебательном контуре. Генератор перестраивается по частоте в диапазоне 400 кГц – 470 кГц. Напряжение смещения на варикап подается из правого стационарного блока лабораторной установки, регулируется переменным резистором «СМЕЩЕНИЕ» от 0 вольт до 10 вольт и измеряется встроенным вольтметром. ![]() Рис. 1. Внешний вид лицевой панели сменного блока Модулирующее напряжение звуковой частоты подается на вход автогенератора через КТ1. Выполнение лабораторной работы предполагает использование дополнительного оборудования: генератора радиочастоты, осциллографа и анализатора спектра (либо селективного вольтметра) работающего в диапазоне 400 кГц – 500 кГц. Порядок выполнения работы
2. Снять детекторную характеристику частотного детектора и определить ее квазилинейный участок Для этого получить зависимость постоянной составляющей U= на выходе частотного детектора от изменения частоты подаваемого на вход детектора колебания при отсутствии модуляции. Соединить аппаратуру согласно рис. 2. Тумблер S1 на сменном блоке установить в нижнее положение. Тумблер «ГВЧ – ВНЕШ.» частотомера лабораторной установки установить в положение «ВНЕШ». Изменять частоту генератора Г4-102 в пределах 410 - 510 кГц, при этом фиксировать величину U= в КТ3’ с помощью встроенного в правую стационарную панель тестера, включенного в режим измерения постоянного напряжения 20 V. Результаты измерений занести в таблицу. Построить детекторную характеристику Uвых=f (fс) . Определить среднюю fср частоту на максимально линейном участке детекторной характеристики.
3. Снять регулировочную характеристику автогенератора и определить ее квазилинейный участок Тумблер S1 на сменном блоке установить в верхнее положение. Соединить аппаратуру согласно рис. 3. Изменять напряжение смещения на варикапе автогенератора от 0 до 10 вольт переменным резистором «СМЕЩЕНИЕ», расположенным на правой стационарной панели лабораторной установки. Фиксировать в таблице значения напряжения смещения и частоты автогенератора. Наблюдать на экране осциллографа изменение периода колебаний на выходе автогенератора при изменении напряжения смещения.
Построить регулировочную характеристику fГЕН= f (UУПР). 4. Снять зависимость напряжения на выходе ЧД от напряжения смещения на варикапе автогенератора Соединить аппаратуру согласно рис. 4. Изменять напряжение смещения на варикапе автогенератора от 0 до 10 вольт переменным резистором «СМЕЩЕНИЕ», расположенным на правой стационарной панели лабораторной установки. Фиксировать в таблице значения постоянного напряжения на выходе частотного детектора.
Построить зависимость UВЫХ ЧД = f (UУПР). 5. Модулировать колебания автогенератора синусоидальным напряжением звуковой частоты Изменяя напряжение смещения варикапа, установить частоту автогенератора равной 450 кГц. Соединить аппаратуру согласно рис. 5. Установить частоту генератора ЗЧ равной 3 кГц, а напряжение на выходе генератора ЗЧ равным 4 В. Наблюдать на экране осциллографа сопутствующее частотной модуляции изменение мгновенного значения фазы колебаний. Уменьшая (увеличивая) амплитуду и частоту напряжения ЗЧ проследить динамику изменения мгновенного значения фазы колебаний ВЧ. Сделать необходимые выводы. Снова установить частоту генератора ЗЧ равной 3 кГц, а напряжение на выходе генератора ЗЧ равным 4 В. Подключить вход осциллографа к гнезду КТ3. Наблюдать на экране осциллографа напряжение звуковой частоты на выходе частотного детектора. Уменьшая (увеличивая) амплитуду и частоту напряжения ЗЧ проследить изменение напряжения ЗЧ на выходе ЧД. Сделать необходимые выводы.
Соединить аппаратуру согласно рис. 6. Изменять частоту генератора ЗЧ от 50 Гц до 10 кГц, а напряжение на выходе генератора ЗЧ поддерживать равным 4 В. С помощью осциллографа наблюдать напряжение ЗЧ на выходе ЧД и измерять его величину. Полученные данные занести в таблицу.
Построить зависимость UВЫХ ЧД = f(fЗЧ). АЧХ частотного детектора в указанной области частот считать линейной. Сделать необходимые выводы.
Соединить аппаратуру согласно рис. 7. Произвести измерение частоты и напряжения спектральных составляющих колебаний на выходе ЧМ генератора при следующих значениях частоты и напряжения модулирующих гармонических колебаний: 1) F=1 кГц U=1 В 1) F=3 кГц U=1 В 1) F=1 кГц U=4 В 1) F=3 кГц U=4 В Изобразить спектр ЧМ колебаний для указанных частот и напряжений в виде графиков. Сделать необходимые выводы. ![]() Рис.2. Схема соединения элементов лабораторной установки для снятия детекторной характеристики ЧД ![]() Рис.3. Схема соединения элементов лабораторной установки для снятия регулировочной характеристики автогенератора ![]() Рис.4. Схема соединения элементов лабораторной установки для снятия зависимости напряжения на выходе ЧД от напряжения смещения варикапа ![]() Рис.5. Схема соединения элементов лабораторной установки при модуляции колебаний автогенератора напряжением звуковой частоты ![]() Рис.6. Схема соединения элементов лабораторной установки при снятии АЧХ автогенератора в режиме ЧМ ![]() Рис.7. Схема соединения элементов лабораторной установки при определении спектрального состава ЧМ колебаний |