Исследование прохождения через резонансный усилитель колебаний с гармонической амплитудной модуляцией.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

2.1. Снимаем зависимость коэффициента демодуляции от расстройки. Для этого установливаем частоту модулирующего сигнала F = 1 кГц и меняя его амплитуду, добиваемся глубины модуляции генератора АМ-сигналов равной 70 - 80%.

Глубина модуляции 75 %

2.2.Меняя частоту модуляции F в диапазоне от 0 до 2 fp снимаем зависимость глубины модуляции на выходе резонансного усилителя от частоты . На основе него рассчитываем и строим график зависимости коэффициента демодуляции от частоты модулирующего сигнала

2.3. По полученным ранее значениям fp и Qэкв рассчитываем и строим график теоретической зависимости коэффициента демодуляции от частоты модулирующего сигнала.

2.4.Устанавливаем частоту модуляции F = 1 кГц при глубине модуляции М = 60 - 70%.

Расстраиваем частоту высокочастотного генератора fо относительно резонансной частоты на величину определенной ранее половины полосы пропускания fo.

Вниз

Вверх

Увеличиваемрасстройку несущей входного сигнала относительно резонансной частоты контура до величины, равной 2 fo.

Вниз

Вверх

Исследование прохождения радиоимпульса с прямоугольной огибающей через резонансный усилитель

3.1.Устанавливаем частоту генератора сигнала несущей равной частоте резонансного контура, амплитуду – около 1 мВ. Частоту генератора модулирующего сигнала – около 1 кГц, амплитуду – около 1 мВ. Форму модулирующего сигнала задаем в виде меандра. Постоянное напряжение смещения устанавливаем равной амплитуде сигнала меандра.

3.2. Включаем шунтирующее сопротивление R4.

3.3. Выключить шунтирующее сопротивление R4. Провести наблюдение формы выходного радиоимпульса при расстройке несущей частоты f0 генератора относительно fо на величину f0± f0 и f0±2 fо. Зарисовать осциллограммы и дать в выводах объяснение причины искажений выходного радиоимпульса.

Расстройка частоты вниз на ширину полосы пропускания

Расстройка частоты вверх на ширину полосы пропускания:

Расстройка частоты вниз на ширину 2 fо:

Расстройка частоты вверх на ширину 2 fо:

Контрольные вопросы.

1. Опишите схему резонансного усилителя и назначение его основных элементов.

Одноконтурный резонансный усилитель может быть представлен в виде схемы замещения.

На схеме замещения SE1 - зависимый источник тока; Ri- внутреннее сопротивление источника; L иС- соответственно индуктивность и емкость колебательного контура в коллекторной цепи и Rш- сопротивление резистора нагрузки

2. Какие основные параметры резонансного усилителя и чем они определяются?

Передаточная функция для рассмотренной модели резонансного усилителя имеет вид

Здесь – максимальный коэффициент усиления, - обобщенная эквивалентная расстройка и – отклонение частоты от резонансной. Справедливы следующие соотношения для используемых при этом анализе параметров: эквивалентной добротности, добротности, характеристического сопротивления и резонансной частоты, сответственно,

Передаточная функция может быть выражена через расстройку и модулирующую частоту

Если обозначить через τ_kпостоянную времени контура резонансного усилителя (с учетом проводимости активного элемента)

то

3. Нарисуйте характеристики АЧХ и ФЧХ резонансного усилителя в зависимости от частоты и укажите на них основные параметры усилителя и опишите их взаимосвязь.

Нормированная АЧХ усилителя представляется в виде

Относительная полоса пропускания резонансного усилителя определяется по ослаблению амплитуды на границе полосы до от максимального уровня (при аэкв=0); будучи выраженной через обобщенную расстройкуаэкв, она равна 2. Для перехода от

безразмерной относительной полосы пропускания 2 к размерной полосе положим . Тогда полоса пропускания

где Qэкв– добротность нагруженного контура. Данное выражениепозволяет найти Qэкв, если известна резонансная частота и расстройка , при которой выходное напряжение уменьшается до значения 0,707Eвых max.

5. Чем объяснить изменение коэффициента глубины модуляции АМ-колебания на выходе усилителя?

Пусть на вход резонансного усилителя подается AM – колебание вида

где - начальная фаза модулирующей функции, а – начальная фаза несущего колебания. При использовании (5.4) напряжение на выходе резонансного усилителя будет иметь вид [1]

где

Первое слагаемое в фигурных скобках определяет вынужденное, а второе - свободное колебание. В стационарном режиме (при t >> ) выходное колебание имеет следующий вид:

Огибающая этого колебания отличается от огибающей второго колебания тем, что: 1) глубина модуляции выходного сигнала

меньше, чем глубина модуляции входного сигнала М; относительное уменьшение глубины модуляции может быть представлено в виде коэффициента демодуляции

2) огибающая амплитуды на выходе отстает по фазе от огибающей входного колебания на угол

При расстройке, т.е. при в выходном сигнале возникают биения. Это видно, например, из того, что если не совпадают (рис. 5.4.а), коэффициенты усиления боковых частот входного сигнала будут разные, что приведет к симметрии боковых частот в выходном сигнале. Для случая симметрии боковых частот выходного сигнала на рис. 5.4б построена векторная диаграмма напряжений. Здесь вектор OD изображает несущее колебание, фаза которого запаздывает относительно фазы входной эдсЕо(принятой равной нулю) на угол (что соответствует положительной расстройке > 0). Амплитуда колебания верхней боковой частоты (вектор DC1) в данном случае значительно меньше амплитуды колебания нижней боковой частоты (вектор DC2). Длина разнодействующего вектора OF, изображающего результирующее колебание, изменяется по сложному закону, не совпадающему с гармоническим законом изменения огибающей эдс. Этим объясняется искажение формы огибающей и возникновение паразитной фазовой модуляции колебания.

При подаче на резонансный усилитель с передаточной функцией в момент времени t=0 гармонической эдс

напряжение на его выходе определится выражением

Здесь причем

С ростом сопротивления Rшпроводимость Gшуменьшается и, следовательно, возрастает постоянная времени . При = 0 огибающая амплитуд выходного сигнала нарастает по закону 1-exp(-t/ ), так как

Отсюда следует, что с ростом Rш, а следовательно, и с ростом значения крутизна фронта выгодного сигнала будет все более и болee уменьшаться.

При наличии расстройки 0 зависимость крутизны фронта от значительно усложняется и определяется зависимостью

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 678; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!