Исследование детектора амплитудно-модулированных колебаний.

 

Цель работы: приобрести практические навыки в исследовании физических процессов по преобразованию модулированного сигнала в напряжение, изменяющееся по закону модуляции.

 

Краткие теоретические сведения.

Детектирование – процесс преобразования модулированных колебаний с целью выделения из них частотных составляющих модулирующего сигнала.

В зависимости от вида передаваемого сигнала различают амплитудные, частотные ЧД, фазовые ФД и импульсные ИД детекторы.

Амплитудный детектор, исследуемый в настоящей работе, представляет собой устройство, на выходе которого выделяется напряжение, изменяющееся по закону низкочастотного (звукового) сигнала, которым был промодулирован сигнал несущей частоты (вч.-сигнал.).

Как известно, в радиоприемном устройстве принятый в.ч. – сигнал на несущей частоте усиливается с целью его выделения на фоне помех и обеспечения частотной избирательности, далее переводится в область промежуточной частоты без изменения закона его модуляции. Промежуточная частота, как правило, значительно ниже частоты принимаемого сигнала и остается постоянной при любой несущей частоте и остается постоянной при любой несущей частоте входного сигнала, находящегося в рабочем диапазоне частот приемника.

На промежуточной частоте более качественно обеспечивается выделение спектра или полосы пропускания рабочих частот, подавление частот соседних каналов и требуемое усилие сигнала до величины, обеспечивающей нормальную работу детектора.

Детектор является нелинейным устройством. В процессе детектирования в нем происходит преобразования спектра, в результате которого из суммы гармоничных в.ч. колебаний выделяются низкочастотные составляющие модулирующего сигнала.

В простейшей схеме детектора, приведенной на рис. 1 ключевую роль играет конденсатор С. Его величина рассчитывается таким образом, чтобы его сопротивление было возможно меньше для высокочастотной составляющей входного сигнала ~U_вх, которой промодулирован в.ч. сигнал.

В результате высокочастотная составляющая входного сигнала будет замыкаться, через низкое для нее сопротивление, не создавая на R_Н заметного падения напряжения. Для низкочастотной составляющей сопротивление конденсатора велико Х_с>> R_Н, в результате низкочастотная составляющая сигнала будет полностью выделяться на R_Н.

Т.о. по сути мы имеем на входе следующий сигнал.

 

U_dо – постоянное пороговое значение, определяющее линейный режим работы диода D.

Выделенный на входе детектора низкочастотный сигнал U_F усиливается в усилителе низкой частоты (УНЧ) до величины обеспечивающей нормальный режим работы оконечного устройства. Основное требование к УНЧ в данном случае – усилить слабый сигнал, не допуская искажений его формы, чтобы обеспечить достоверность переданной информации.

 

Приборы и оборудование рабочего места.

№ п/п	Наименование	Тип	Предел измерений	Класс точности	Цена деления
	Генератор высокой частоты	Г4-158
	Электронный вольтметр	В3-56 (1)
	Осциллограф	С1-65
	Электронный вольтметр	В3-56 (2)
	Лабораторный стенд	ЛСПРУТ

 

Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомиться с модулями лабораторного стенда (УПЧ, АМ -детектор, ПУНЧ, ОУНЧ), изучить их схемы.

3.2. Освоить назначение органов управления генератора высокой частоты ГЧ-158.

3.3. Собрать схему измерений (см. рис.3.1.) и показать ее преподавателю.

3.4. Подать питание от сети на приборы и лабораторный стенд.

3.5. Установить на приборе ГЧ-158 частоту порядка 460 кГц и уровень глубины амплитудной модуляции АМ значением 40%.

3.6. Изменяя установку частоты генератора Г4-158 в незначительных пределах добиться максимального показания вольтметра В3-56 (1). Записать это показание.

3.7. Добиться на осциллографе С1-65 с помощью органов управления «Уровень» и «Длительность» удобного для наблюдения изображения, поданного на вход схемы сигнала. Зарисовать осциллограмму с указанием масштаба по уровню и длительности.

3.8. Проанализировать эффективность по избирательности выходного контура усилителя промежуточной частоты, изменяя частоту генератора Г4-158.

3.9. Установить на Г4 -158 записанное ранее значение частоты

Содержание отчета.

4.1. Отчет выполняется в тетради для лабораторных работ по дисциплине «Радиотехника и электроника» или на отдельных листах формата А4, собранных в папку.

4.2. В отчет включить номер работы, тему работы, цель работы, перечень применяемых приборов и элементов, блок-схему измерений.

4.3. Выполнить в масштабе на миллиметровой бумаге полученные осциллограммы измерений с указанием цены делений осциллографов по уровню и длительности развертки.

4.4. Сделать вывод по результатам проделанной работы..

 

Лабораторная работа № 6