Исследование детекторов амплитудно - модулированных сигналов

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина»

Кафедра РТУ

Лабораторная работа №4

«Исследование детекторов амплитудно - модулированных сигналов»

Выполнил: ст. гр. 612

Лесников М.В.

Проверил:

Кудряшов В.И.

Рязань, 2020 г.

Цель работы: экспериментальное исследование основных свойств детекторов амплитудно-модулированных сигналов.

Описание лабораторного макета:

На каждом лабораторном макете исследуют два типа детекторов: диодный детектор последовательного типа (одинаковый во всех макетах, расположенный в верхней части, который исследуется всеми студентами) и детектор активного типа на транзисторах или микросхемах (выполненный в нижней части макета). Электрические схемы детекторов представлены на лицевой панели макетов и для удобства измерений совмещены с элементами коммутации цепей и сигналов. Диодный детектор АМ-сигналов. Электрическая схема детектора приводится на рис. 1. На лицевой панели макета расположены высокочастотное гнездо Гн1 для подключения сигнала от ГСС и измерительные гнезда: Гн2 – для измерения высокочастотного напряжения на контуре, Гн3 – для измерения постоянного напряжения на нагрузке детектора, Гн4 – для измерения и наблюдения на осциллографе низкочастотного сигнала на выходе детектора. Назначение переключателей П1 – П5 следующее. Тумблер П1 предназначен для отключения детектора от входного контура. Переключатель П2 позволяет измерять резистивную нагрузку детектора, выполняя ее близкой к оптимальной по критерию минимума нелинейных искажений (R2), большей (R1) или меньшей (R3), чем необходимо. Кроме того, переключатель П2 при нажатой кнопке 4 позволяет подключать к диоду другой вид нагрузки – так называемую раздельную нагрузку, снижающую опасность нелинейных искажений при глубокой модуляции и относительно низком входном сопротивлении УЗЧ. Переключатель П3 позволяет изменять емкостную нагрузку от близкой к оптимальной (С2) до большей (С1) или меньшей (С3), чем требуется. Тумблер П4 предназначен для подключения эквивалента входного сопротивления УЗЧ (R6, достаточно высокого, или R7, недопустимо низкого для случая работы с простой нагрузкой – R2, С2).

[pic 1]
Рисунок - 1. Электрическая схема детектора

Параметры элементов:

1. Контур – Ск = 570 пФ, С`к = 0.15 мкФ, Lк = 250 мкГн. Рабочая частота около 450 кГц.

2. Диод – Д9Б.

3. Элементы нагрузки детектора: простой – R1 = 560 кОм, R2 = 12 кОм, R3 = 510 Ом; С1 = 0,15 мкФ, С2 = 0,01 мкФ, С3 = 240 пФ; разделенной – R4 = 10 кОм, С4 = 5600 пФ, С5 = 1800 пФ, R5 = 3,9 кОм.

4. Эквивалент входного сопротивления УЗЧ R6 = 120 кОм,   R7 = 1,2 кОм, С6 = 20 мкФ.

Подготовка к исследованию

1. Создать в среде Micro-Cap 11 модель диодного детектора амплитудно-модулированных сигналов. С1 = 480 пФ, F = 0,97 кГц. 

[pic 2]

Рисунок 2 - Модель диодного детектора АМ-сигналов

1.1 Настройка генераторов.

Откроем окно настроек генераторов и установим параметры в соответствии с данными по журналу (Вариант №8):

[pic 3]

Рисунок 3 - Настройки генератора напряжения.

[pic 4]

Рисунок 4. - Настройки генератора синусоидального напряжения

1. Определить резонансную частоту контура и полосу пропускания по уровню -3дБ в узле FilOut (Analysis🡪AC). Не забудьте отключить детектор от контура.

[pic 5]

Рисунок 5.- Резонансная частота контура

[pic 6]

Рисунок 6 – Определение Ширина полосы пропускания по уровню -3дБ.

Ширина полосы пропускания по уровню -3дБ равна Fпп=11.863 кГц

Резонансная частота контура равна Fрез=465.557 кГц //=f//

Зададим полученную частоту в настройках генератора [pic 7]