close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Andronnikov 02C48C01D2

код для вставкиСкачать
ИССЛЕДОВАНИЕ УПЧ
Методические указания
к выполнению лабораторной работы
на стенде УРПС
Составители:
Андроников В. Б.
Романова М. Я.
ГУАП, Санкт-Петербург
2018 г.
ВВЕДЕНИЕ
Приём радиосигнала, как правило, сопровождается наличием мешающих
сигналов, в том числе на частотах, близких к выбранной для приёма частоте.
Для уменьшения влияния таких сигналов на качество приёма
необходимо
обеспечить высокую добротность входных резонансных устройств, настраиваемых на требуемую частоту. Для вещательного радиоприёмника желательно
реализовать высокую и постоянную добротность во всём диапазоне частот
приёма. Приемлемую высокую добротность можно получить на сравнительно
низких частотах (до 1 МГц) используя сложную систему резонансных контуров. При этом перестройка такой системы в диапазоне частот приёма бесперспективна ввиду её конструктивной сложности. Кроме этого, добротность такой системы при перестройке неизбежно будет изменяться, поскольку выполняется перестройка изменением значения индуктивности L или ёмкости C резонансных контуров, входящих в систему.
Решение проблемы заключается в использовании неперестраиваемой высокодобротной резонансной системы для каналов приёма на любой частоте в
требуемом диапазоне. Достигается это преобразованием частоты [1], обеспечивающим перенос спектра принимаемого сигнала на частоту настройки высокодобротной резонансной системы. Для того, чтобы частота преобразованного
сигнала при перестройке приёмника совпадала с фиксированной частотой настройки высокодобротной резонансной системы, необходимо синхронно с изменением частоты приёма изменять частоту местного генератора (гетеродина),
входящего в состав преобразователя. В этом случае разность между частотой
гетеродина и частотой принимаемого сигнала будет оставаться постоянной и
равной частоте настройки высокодобротной системы.
Частота настройки системы называется промежуточной (ПЧ), а высокодобротная резонансная система называется фильтром сосредоточенной избирательности (ФСИ), который входит в состав усилителя промежуточной частоты
(УПЧ), реализующего основное усиление принятого сигнала.
2
1 ОПИСАНИЕ МАКЕТА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УПЧ
Работа выполняется на стенде УРПС (Учебная радиоприёмная стойка).
Внешний вид лицевой панели исследуемого блока приведен на рисунке 1
Рисунок 1 – Вид лицевой панели блока
Блок включает в себя три усилителя промежуточной частоты, амплитудный детектор, цепи ручной регулировки усиления, цепи коммутации.
Переключатель ВЫБОР УПЧ позволяет изменять схему УПЧ:
− положение «1» соответствует выбору УПЧ с парой расстроенных контуров
в качестве фильтра;
− положение «2» − УПЧ с твердотельным фильтром и широкой полосой пропускания;
− положение «3» − УПЧ с твердотельным фильтром и узкой полосой пропускания.
Высокочастотный сигнал подается на разъемы КТ1 или КТ2. Усиленный сигнал можно наблюдать на разъеме КТ3. Огибающую АМ сигнала на выходе усилителя звуковой частоты (УЗЧ) можно контролировать на разъеме
КТ4. Усиление УПЧ регулируется переменным резистором «РРУ». Значение
3
регулирующего напряжения на гнезде КТ5 можно наблюдать на индикаторе
Р1 на правом блоке стенда.
Для выполнения работы потребуются генераторы ВЧ и НЧ (на левом блоке стенда), а также милливольтметр и осциллограф. Уровень сигнала на входе
УПЧ устанавливается и контролируется калиброванным аттенюатором генератора ВЧ, ослабление которого определено по отношению к напряжению 1В.
Напряжение на выходе УПЧ измеряется на разъеме КТ3 милливольтметром.
Генератор НЧ используется при работе генератора ВЧ в режиме внутренней
модуляции.
2 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
2.1 Снятие амплитудно-частотных характеристик различных УПЧ
Для того, чтобы снять АЧХ УПЧ1 переключатель ВЫБОР УПЧ установите в положение 1. Схема соединений на стенде должна быть такой, как на рисунке 2.
Рисунок 2 – Схема соединений для снятия АЧХ
Соедините кабелем выход генератора ВЧ -60 дБ с разъемом КТ1 исследуемого блока. Вход 1 осциллографа соедините кабелем с разъемом КТ2. Вход
милливольтметра соедините с выходом УПЧ (КТ3).
Включите стенд выключателем «СЕТЬ» на правом блоке стенда, генератор ВЧ на левом блоке стенда, милливольтметр и осциллограф.
На генераторе ВЧ установите частоту сигнала 455 кГц и уровень ≈ 1 мВ
[-(60+n) дБ, где n – показание стрелочного прибора, равное 0 для данного случая]
На милливольтметре выберите предел измерения 30 мВ.
4
На осциллографе входной делитель канала 1 установите 1 мВ/дел, скорость развертки − 5 мкс/дел, синхронизация − внутренняя от канала 1. Ручкой
«уровень» синхронизации добейтесь устойчивого изображения на экране.
Зафиксируйте в протоколе величину Uвх . Поставьте регулятор РРУ в положение, соответствующее максимальному усилению (крайнее правое). Изменяя
частоту генератора ВЧ (fг) от 410 кГц до 510 кГц с шагом 10 кГц, зафиксируйте
значения выходного напряжения по милливольтметру и занесите их в таблицу 1.
Таблица 1
fг кГц
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
Uвых мВ
K(f)
K(f)/K(f)max
Снимите АЧХ УПЧ2 и УПЧ3, устанавливая переключатель ВЫБОР
УПЧ в положения 2 и 3. Измерения проведите аналогично пункту 1.1, заполнив
таблицы 2 и 3, подобные таблице 1.
2.2 Снятие регулировочной характеристики УПЧ1
Немодулированное напряжение от генератора ВЧ следует подать на
вход УПЧ (КТ1). Значение напряжения − 1 мВ, частота 455кГц (входной делитель осциллографа − 1 мВ/дел). Зафиксируйте (по осциллографу) в протоколе установленную величину Uвх .
Изменяя напряжение РРУ от минимального до максимального, занесите в
таблицу 4 значения UРРУ по показаниям индикатора Р1 на правом блоке стенда
и соответствующие им значения Uвых УПЧ по милливольтметру.
Таблица 4
UРРУ, В
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
Uвых мВ
K
K/Kmax
5
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
2.3 Исследование линейных искажений сигнала, вносимых УПЧ
Линейные искажения тракта УПЧ – Детектор - УЗЧ определяются неодинаковым воспроизведением различных модулирующих частот на выходе
УЗЧ. Нормированный коэффициент передачи тракта для модулирующих (звуковых) частот
KЗЧ Н = K1Н · K2Н ,
где K1Н − нормированный коэффициент передачи УПЧ, K2Н − нормированный
коэффициент передачи детектора и УЗЧ для модулирующих частот.
В этом случае K1Н определяет линейные искажения сигнала, вносимые УПЧ.
K1Н = KЗЧ Н / K2Н.
Измерения проводятся в три этапа:
− определяется K2Н для различных значений Fмод ;
− определяется KЗЧ Н для различных значений Fмод ;
− определяется K1Н для различных значений Fмод .
Значения коэффициентов K2Н , KЗЧ Н и K1Н рассчитываются при оформлении отчёта по данным из таблиц 5, 6 и 7.
Для выполнения исследований следует подать на вход УПЧ (КТ1) немодулированное напряжение заданных параметров от генератора ВЧ (генератор
НЧ выключен).
Установите на выходе генератора ВЧ (КТ1) следующие параметры напряжения:
UВЫХ ГВЧ =UВХ УПЧ ≈ 1 мВ , FПЧ = 455 кГц.
Зафиксируйте в протоколе установленное значение UВХ по осциллографу
(UВХ =0,7Uампл_осц).
Выполните соединения как на рисунке 3.
Включите генератор НЧ и установите частоту модуляции 1000 Гц. Установите на его стрелочном приборе UНЧ = 1 В. На осциллографе установите скорость развертки 0,5 мс/дел. Синхронизация − внутренняя от сигнала по входу 2.
Регулировкой «уровень» синхронизации осциллографа добейтесь устойчивого изображения на экране.
6
Рисунок 3 – Схема соединений для определения K ЗЧ
На осциллографе установите скорость развертки 0,5 мс/дел. Синхронизация − внутренняя от сигнала по входу 2. Регулировкой «уровень»
синхронизации осциллографа добейтесь устойчивого изображения на экране.
Изменяя напряжение на выходе генератора НЧ, установите (по осциллографу) глубину модуляции ВЧ напряжения m ≈ 0,5. Регулятор РРУ
на исследуемом блоке должен быть в положении максимального усиления. Регулятор выходного напряжения УЗЧ – в крайнем правом положении.
2.3.1 Определение KЗЧ Н
Для определения K ЗЧ
Н
следует переключатель ВЫБОР УПЧ уста-
новить в положение 1, исходный предел измерения милливольтметра – 1
В. Изменяя частоту модуляции F на генераторе НЧ от 0,2 кГц до 20 кГц,
фиксируйте с помощью милливольтметра значения напряжения в КТ4
(U КТ4 ). Полученные данные занесите в таблицу 5.
Выполните подобные измерения для УПЧ 2 и УПЧ 3 заполняя соответственно таблицы 6 и 7.
7
Таблица 5
F кГц
0,2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
UКТ4,мВ
KЗЧ =
UКТ4 /mUВХ
KЗЧ Н =
KЗЧ/ KЗЧmax
∗
U КТ4
мВ
K2 =
∗
U КТ4 /UКТ3
K2 Н =
K2 / K2max
K1 Н =
KЗЧ Н/K2 Н
2.3.2 Определение K2 Н
Для определения K2 Н следует собрать схему как на рисунке 4.
Рисунок 4 – Схема соединений для определения K2
Для этого необходимо подать ВЧ модулированное напряжение порядка 1 В
от генератора ВЧ на разъем КТ3 исследуемого блока. Такое значение ВЧ напряжения будет иметь место, если напряжение ВЧ снимается с гнезда 0 дБ генератора ВЧ при показании стрелочного прибора 0 дБ.
Параметры модуляции те же, что и в пункте 3.1. Зафиксируйте в протоколе величину UКТ3 .
Изменяя в генераторе НЧ частоту модуляции F от 0,2 кГц до 20 кГц,
∗
фиксируйте с помощью милливольтметра значения U КТ4 на разъеме КТ4 исследуемого блока. Полученные данные также занесите в таблицу 5.
8
Выполните подобные измерения для УПЧ 2 и УПЧ 3, заполняя соответственно таблицы 6 и 7.
3 ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА
− приведите исследуемую схему (рисунок 1);
− по п. 2.1 рассчитайте коэффициент усиления K(f) = Uвых /Uвх на разных частотах для всех типов УПЧ. Постройте нормированные АЧХ УПЧ. Определите полосу пропускания
и коэффициент прямоугольности для всех типов
УПЧ. Дайте необходимые пояснения полученным результатам.
− по п. 2.2 рассчитайте коэффициент усиления УПЧ при различных UРРУ. Постройте нормированную характеристику регулирования усиления УПЧ. Поясните характер зависимости.
− по п. 2.3 рассчитайте KЗЧ и KЗЧ Н, K2, K2Н и K1Н для каждой из частот модуляции для всех типов УПЧ. Постройте графики зависимости K1Н (F). Сравните с АЧХ УПЧ. Объясните различия.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Исследование показателей и функциональных узлов радиовещательного приемника: учеб. пособие / О. В. Петров, Ю. В. Мазин, В. В. Саломасов, В. М. Никитин. ЛЭТИ, 1981. 101 с.
9
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................................................2
1 ОПИСАНИЕ МАКЕТА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УПЧ .............................................................3
2 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ ........................................................................................4
2.1 Снятие амплитудно-частотных характеристик различных УПЧ .......................................4
2.2 Снятие регулировочной характеристики УПЧ1..................................................................5
2.3 Исследование линейных искажений сигнала, вносимых УПЧ...........................................6
2.3.1 Определение KЗЧ Н ............................................................................................................7
2.3.2 Определение K2 Н .............................................................................................................8
3 ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА .............................................................................................................9
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................................................................9
10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
270 Кб
Теги
02c48c01d2, andronnikov
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа