Лаб. практикум РПУ. Практикум по дисциплинам Устройства приема и обработки радиосигналов в спрс иРадиоприемные устройства

• Название: Практикум по дисциплинам Устройства приема и обработки радиосигналов в спрс иРадиоприемные устройства
• Дата: 18.12.2021
• Размер: 0.52 Mb.
• Имя файла: Лаб. практикум РПУ.doc
• Тип: Практикум; #308218
• страница: 2 из 6

Лабораторная работа №1

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОПРИЕМНИКА

Цель работы

Приобретение практических навыков по измерению параметров основных эксплуатационно-технических характеристик радиоприемника при работе на лабораторном макете приемника.
Основные разделы дисциплины, изучаемые перед выполнением работы

1. Требования, предъявляемые к радиоприемным устройствам.

2. Основные характеристики радиоприемника, определяющие качество приема сообщений.

3. Чувствительность и избирательность приемника. Способы измерения.

4. Действие системы автоматической регулировки усиления (АРУ) в приемнике.

5. Верность воспроизведения сообщений. Искажения радио и звуковых сигналов в приемнике.
Содержание работы

1. Измерение чувствительности радиоприемника АМ сигналов.

2. Оценка работы системы АРУ приемника.

3. Исследование резонансной характеристики и определение ширины полосы пропускания приемника..

4. Измерение параметров характеристики избирательности приемника.

5. Исследование характеристики воспроизведения.
Описание лабораторной установки

Структурная схема лабораторной установки приведена на рис.1. В состав установки входят : исследуемый макет приемника, включая громкоговоритель (Гр) и эквивалент нагрузки (R_H); высокочастотный генератор АМ сигналов (Г1); генератор сигналов звуковых частот (Г2), используемый при работе Г1 в режиме внешней модуляции; вольтметр (В), измеряющий напряжение на нагрузке приемника; частотометр(Ч), служащий для измерения частоты гетеродина.

Выход Г1 подсоединяется ко входу приемника (разъем КТ1), частотомер – к выходу гетеродина приемника (разъем КТ3).





Рис.1. Функциональная схема макета радиоприемного устройства

Вольтметр подключается к выходу приемника через коаксиальный разъем КТ7. Выход приемника посредством переключателя S3 соединяется либо с громкоговорителем, либо с резистором R_H, являющимся эквивалентом нагрузки и имеющим то же сопротивление, что и звуковая катушка громкоговорителя (R_H=8 Ом).

Все измерения следует производить при включенном громкоговорителе. Включение громкоговорителя допускается на короткое время при настройке приемника для контроля качества принимаемого сигнала. В данной работе приемник исследуется с включенной системой АРУ (тумблер АРУ должен быть установлен в положение «Вкл»).
Порядок выполнения работы
Часть 1

1. Ознакомиться со структурной схемой исследуемого приемного устройства, назначением его функциональных узлов и принципом работы. Ознакомиться с органами управления приемником, порядком его настройки, расположением контрольных гнезд.

Рис.2. Структурная схема лабораторной установки для исследования характеристик радиоприемника

Подсоединить измерительные приборы в соответствии со структурной схемой лабораторной установки (рис.2). Включить питание измерительных приборов и макета радиоприемника.

Рассчитать значение стандартного напряжения ( ) на выходе приемника, соответствующее стандартной (испытательной) выходной мощности ( =50 мВт).

.

2. Определить диапазон номинальных частот настройки приемника. Для этого, устанавливая ручку перестройки частоты гетеродина в крайние положения, зафиксировать с помощью частотомера значения минимальной ( ) и максимальной ( ) частот гетеродина. Рассчитать значения минимальной и максимальной частот настройки приемника ( и ) :

, .

3. Определить диапазон частот принимаемого сигнала. Для этого вход приемника от Г1 стандартный испытательный сигнал с частотой несущего колебания , частотой модуляции 1000 Гц (обеспечивается при установке режима «Внутренняя модуляция» генератора) и глубиной модуляции 30%. Уровень несущего колебания сигнала E_A=20…40 мкВ. Прослушать сигнал на выходе приемника. Перестраивая в небольших пределах частоту Г1, добиться наилучшей слышимости сигнала. Зафиксировать значение минимальной частоты принимаемого сигнала ( _{с min} ).

Проделав аналогичные действия при максимальной частоте гетеродина, определить значение _{c max}. Рассчитать значение средней частоты диапазона

_{c ср} = ( _{с max} + _{с min}) / 2.

Рассчитать уточненное значение промежуточной частоты приемника

_{пч пр} = _{r min} - _{с min}.

4. Измерить реальную чувствительность приемника. Измерение провести на частотах _{с min}, _{c ср}, _{c max}. На вход приемника от Г1 подать стандартный испытательный сигнал с уровнем E_A=20…40 мкВ.

Порядок операций при измерении чувствительности на каждой из частот настройки следующий.

Настроить приемник по максимуму напряжения на эквиваленте нагрузки приемника.

Выключить модуляцию сигнала, оставив прежний уровень несущего колебания. Регулятором громкости приемника установить на выходе значение напряжения шума, равное U_ш=U_ст/g, где g – требуемое отношение сигнал/шум на выходе приемника, равное 10.

Вновь включить модуляцию сигнала. Изменить уровень несущего колебания сигнала, подаваемого от Г1 (Е_А), так, чтобы напряжение на выходе приемника стало равным U_ст.

Выключив модуляцию, проверить значение U_ш и, если оно отличается от требуемого, изменить в нужную сторону положение регулятора громкости.

Последовательно изменяя уровень сигнала на входе приемника Е_А и положение регулятора громкости, добиться выполнения двух условий :

• 
  значение выходного напряжения равно U_ст,
  
• 
  отношение сигнал/шум на выходе приемника равно заданному.
  

При выполнении этих условий уровень сигнала, подаваемого от генератора, равен реальной чувствительности приемника Е_А0.

По результатам измерений построить график зависимости Е_А0 от частоты настройки в заданном диапазоне.

Примечание. Условия измерения, при которых на вход приемника подается стандартный испытательный сигнал, с уровнем, равным чувствительности приемника, а на его выходе развивается стандартная мощность при заданном отношении сигнал/шум, называют стандартными условиями испытаний. В дальнейшем описании работы используется указанный термин.

5. Исследовать работу системы АРУ приемника. Для этого снять амплитудно-амплитудную характеристику приемника, т.е. зависимость напряжения на выходе приемника U_вых от уровня входного сигнала Е_А. Измерения производятся при настройке приемника вблизи частоты _{с ср}. Ручка регулировки громкости при этом должна находиться в том же положении, при котором измерялась реальная чувствительность.

От Г1 подать стандартный испытательный сигнал. Приемник настроить на частоту сигнала и, изменяя уровень сигнала в пределах от 1 мкВ до 100 мВ с шагом 10 дБ, (т.е. увеличивая в 3.16 раза), регистрировать величину U_вых.

Результаты измерений оформить в виде таблицы и графика зависимости U_вых от Е_А. (По оси абсцисс рекомендуется использовать логарифмический масштаб). На графике отметить значения уровень входного сигнала Е_Аmin и Е_Аmax, в пределах которых система АРУ работает эффективно. При дальнейших измерениях желательно использовать сигналы с уровнями, не превышающими Е_Аmin .

6. Снять резонансную характеристику приемника вблизи частоты настройки. Измерения производятся при настройке приемника на _{c ср}.

Подать от Г1 стандартный испытательный сигнал с уровнем Е_А<Е_Аmin . Настроить приемник.

Зафиксировать значение частоты настройки приемника ( ₀) и U_{вых 0}, измерять значения U_вых при изменении частоты ( _с) генератора Г1 в пределах ( ₀±10) кГц. При этом обязательно фиксировать значения _с и U_вых, соответствующие экстремальным точкам резонансной характеристики.

Построить график зависимости U_вых/U_{вых 0} от _с. По графику определить ширину полосы пропускания приемника (DF_пр) по уровню - 6 дБ.

Часть 2

7. Измерить параметры характеристики избирательности приемника. Все измерения производятся при настройке приемника вблизи частоты _{с ср}.

7.1. Измерить избирательность приемника по соседнему каналу. Установить стандартные условия испытаний. Зафиксировать значение чувствительности Е_А0 и частоты настройки приемника ( ₀). Не изменяя настройку приемника, подать от Г1 колебание с частотой соседнего канала, равной ( ₀+9) кГц. (Точное значение частоты генератора Г1 может быть оценено с помощью частотомера, который следует подключить к разъему «Выход 1В» генератора). Увеличивая уровень напряжения, подаваемого от Г1, добиться, чтобы напряжение на выходе приемника стало равным U_ст. Зафиксировать уровень входного сигнала (Е_{А ск}) и рассчитать значение избирательности по соседнему каналу

(дБ).

Повторить измерение, подав от генератора колебание с частотой ( ₀-9) кГц. Избирательность приемника по соседнему каналу определяется меньшим из двух измеренных значений.

7.2. Измерить ослабление помехи с частотой, равной промежуточной частоте приемника. Установить стандартные условия испытаний. Зафиксировать значение чувствительности Е_А0+. Не изменяя настройки приемника, подать от Г1 колебание с частотой, равной уточненному значению промежуточной частоты приемника ( _{пч пр}), определенному в п.3. Увеличить уровень входного напряжения в 100 раз. Подстроить в небольших пределах Г1 по максимуму выходного напряжения. Зафиксировать точное значение частоты Г1. Изменяя уровень сигнала, подаваемого от Г1, добиться, чтобы напряжение на выходе приемника стало равным U_ст. Зафиксировать уровень входного сигнала Е_{А пч} и рассчитать величину ослабления помехи с частотой, равной промежуточной

.

7.3. Измерить избирательность по зеркальному каналу. Установить стандартные условия испытаний. Зафиксировать значение чувствительности Е_А0 и точное значение частоты настройки приемника ( ₀). Рассчитать частоту зеркального канала

_зк= ₀+2* _{пч пр}.

Не изменяя настройки приемника, установить частоту Г1, равной рассчитанному значению _зк. Увеличить уровень входного напряжения в 100 раз. Подстроить в небольших пределах частоту Г1 по максимуму выходного напряжения. Изменяя уровень напряжения, подаваемого от Г1, добиться, чтобы напряжение на выходе приемника стало равным U_ст. Зафиксировать уровень входного сигнала (Е_{А зк}) и рассчитать значение избирательности приемника по зеркальному каналу

.

8. Снять характеристику верности воспроизведения приемника.

Включить генератор Г2 и установить режим «Внешняя модуляция» генератора Г1. Подав от генератора Г2 модулирующий сигнал с частотой F_M=1000 Гц, установить глубину модуляции напряжения генератора Г1 равной 30%. В процессе дальнейших измерений глубина модуляции сигнала должна сохраняться равной 30% при всех частотах модуляции.

Установив уровень входного сигнала в 3-4 раза больше значения Е_А0, настроить приемник по максимуму выходного напряжения. Регулятором громкости добиться, чтобы выходное напряжение стало равным U_ст. Изменяя частоту модуляции в пределах от 30 до 10000 Гц, снять зависимость U_вых от F_M.

Построить график зависимости U_вых/U_ст от F_M. Отметить частоты нижнего F_Н и верхнего F_В среза (по уровню –6 дБ) характеристики верности воспроизведения приемника. Сопоставить полученные результаты с результатами определения полосы пропускания приемника по измерению его резонансной характеристики в п.6.

Лабораторная работа №2
ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОКОНТУРНОЙ ВХОДНОЙ ЦЕПИ
Цель работы

Ознакомление с принципами построения входных устройств радиоприемников и экспериментальные исследования основных характеристик одноконтурной входной цепи (ВЦ) лабораторного макета приемника.
Основные разделы дисциплины, изучаемые перед выполнением работы

Назначение и основные характеристики входных цепей (входных устройств) радиоприемников.

1. Принципиальные схемы ВЦ при различных видах связей.

2. Влияние вида и степени связи контура с антенной и с актив-ным элементом на основные параметры ВЦ.

3. Избирательные свойства ВЦ.
Содержание работы

1. Ознакомиться с принципиальной схемой ВЦ и принципом ее работы.

2. Определить резонансную частоту входной цепи.

3. Измерить резонансный коэффициент передачи входной цепи.

4. Измерить полосу пропускания входной цепи.

5. Исследовать избирательные свойства входной цепи.

Описание лабораторного пакета

Исследуемая входная цепь (см. прил. рис. П1) – резонансная, одноконтурная, неперестраиваемая, с резистивной связью с антенной и полным подключением колебательного контура к последующему каскаду. Конденсатор С2 – разделительный. Колебательный контур входной цепи образуется индуктивностью L1 и емкостью С1. Его резонансная частота приблизительно 950…970кГц. С помощью резисторов R1, R2, R3 обеспечивается внутри резистивная связь контура ВЦ с источником сигнала. При этом сопротивление генератора сигналов (50 Ом), подключаемого к разъему Х1 (или Х2), не вызывает существенного ухудшения избирательных свойств ВЦ. С другой стороны, подключенный генератор сигналов нагружен на сопротивление, близкое к стандартному значению (50 Ом), поэтому оценка уровня напряжения по шкале аттенюатора генератора корректна.

Резисторы R1 и R2 позволяют подключить к ВЦ два генератора сигналов, которые будут работать независимо друг от друга. В данной работе второй генератор не используется.

На выходе ВЦ включен контрольный модуль U1, с выхода 3 которого сигнал поступает на УРЧ, а к выходу 2 подключается вольтметр.

Структурная схема лабораторной установки для исследования входной цепи приведена на рис.3. Основной выход генератора (Г) с помощью коаксиального кабеля подключается ко входу входной цепи (разъем КТ1 макета). К выходу входной цепи через контрольный модуль U1 (разъем КТ2) подключается вольтметр (В). Для точной оценки частоты генератора используется частотомер (Ч), который следует подключить к разъему «Выход 1В» генератора.

Порядок выполнения работы

1. Собрать лабораторную установку. Включить питание приборов и макета. Выключить гетеродин макета (обеспечивается поворотом ручки «Частота гетеродина» против часовой стрелки до упора).

2