Структурная схема установки.

Установка включает в себя формирователь входного сигнала и УПЧ с АРУ обратного регулирования.

Формирователь входного сигнала состоит из

· генератора высокой частоты – «ГВЧ», формирующего сигнал несущей с фиксированной частотой f_c » 520 кГц и регулируемым в пределах 3-300 мВ эффективным значением напряжения U_c;

· импульсного генератора – «G», вырабатывающего модулирующий, прямоугольной формы сигнал U_М с частотой 40 Гц;

· амплитудного модулятора.

Усилительный каскад УПЧ выполнен на основе дифференциальной пары транзисторов. Управление коэффициентом усиления происходит путем изменения крутизны одного из транзисторов. Цепь АРУ подключена к резонансной нагрузке УПЧ. Выходное напряжение УПЧ детектируется на амплитудном детекторе. Величина порогового напряжения задается величиной смещения (U₀=0, U₁, U₂) на вход усилителя – «К». К выходу усилителя подключены низкочастотные фильтры: ФНЧ1 – RC-фильтр первого порядка и ФНЧ2 – RC-фильтр 2-го порядка. Коэффициент усиления петли обратной связи (k_u)_АРУизменяется с помощью подключения соответствующего усилителя “К1”, “К2”, “К3”, к входу управления УПЧ.

На задней стенке установки имеется разъем для подключения ЭВМ и контрольные выходы: «Вых 1» – напряжение на входе УПЧ, «Вых 2» – напряжение на выходе УПЧ, «Вых 3» – напряжение u_р.

Панель ручного управления.

Панель ручного управления состоит из трех полей.

Поле «G» – генератора прямоугольных импульсов.

Поле «ГВЧ» – генератора высокочастотного сигнала.

«УРОВЕНЬ» – кнопка переключения уровня сигнала.

«АМПЛИТУДА» – потенциометр регулировки амплитуды сигнала.

Поле «АРУ»:

«вкл» – кнопка подключения напряжения u_р к входу управления УПЧ;

«ПОРОГ» – кнопка переключения напряжения порога АРУ;

«ФНЧ» – кнопка переключения фильтров низкой частоты;

«УСИЛЕНИЕ» – кнопка переключения усилителей К1, К2, К3.

Поле цифробуквенного дисплея.

На цифробуквенном дисплее отображаются измеряемые величины и номер пункта работы. Под дисплеем расположены следующие кнопки:

«< < » – кнопка перелистывания страниц с пунктами работы к началу;

«> > » – кнопка перелистывания страниц с пунктами работы к концу;

«Т» – кнопка сброса контроллера управления.

Программа и порядок выполнения работы.

Ознакомившись с описанием лабораторной установки, включить питание и саму установку нажатием кнопки “Вкл”.

Все переключения производятся с помощью кнопок на передней панели установки, включенное состояние кнопки индицируется светодиодом. Измерения выполняются встроенными приборами под управлением микроконтроллера, а результаты измерений выводятся на цифровой дисплей, расположенный на лицевой панели. Выбор измеряемых величин и подключение их к индикатору производится кнопками выбора пункта лабораторной работы («< < », «> > »), расположенными вместе с кнопкой «сброс» («T») под цифробуквенным дисплеем.

П.1 Измерение амплитудной характеристики УПЧ при разомкнутой петле АРУ.

Получить зависимость эффективного значения амплитуды выходного напряжения УПЧ от эффективного значения амплитудывходного сигнала без модуляции.

Отключить АРУ.

Отключить модуляцию («G» – выключен).

Изменяя с помощью потенциометра «УРОВЕНЬ» эффективное значение входного сигнала U_c в диапазоне 3 – 300 мВ, измерить эффективное значение U_вых выходного напряжения УПЧ.

Результаты измерений занести в таблицу.

П.2 Измерение амплитудной характеристики простой АРУ при различных коэффициентах усиления в петле обратной связи.

Получить зависимость эффективного значения амплитуды выходного напряжения УПЧ от эффективного значения амплитудывходного сигнала без модуляции.

Отключить модуляцию («G» – выключен).

Включить ФНЧ1.

Установить порог U_п=U₀ = 0.

Для трех значений коэффициента усиления (k_u)_АРУ = К1, К2, К3, изменяя с помощью потенциометра «уровень» эффективное значение входного сигнала U_c в диапазоне 3 – 300 мВ, измерить уровень выходного U_вых напряжения УПЧ.

Результаты измерений занести в таблицу.

П.3 Измерение амплитудной характеристики АРУ с задержкой при различных коэффициентах усиления в петле обратной связи.

Получить зависимость эффективного значения амплитуды выходного напряжения УПЧ от эффективного значения амплитудывходного сигнала без модуляции.

Отключить модуляцию («G» – выключен).

Включить ФНЧ1.

Установить величину порогового напряжения U_п = U₁.

Провести измерения в соответствии с методикой П.2 для трех значений (k_u)_АРУ = К1, К2, К3.

Установить величину порогового напряжения U_п = U₂.

Провести измерения в соответствии с методикой П.2 для трех значений (k_u)_АРУ = К1, К2, К3.

П.4 Исследование переходной характеристики простой АРУ для фильтров низкой частоты различных порядков. (При наличии внешнего осциллографа)

Отключить модуляцию («G» – выключен).

С помощью потенциометра «уровень ГВЧ» установить величину эффективного значения входного сигнала равную 50 мВ.

Включить модуляцию («G» – включен).

Установить порог U_п=U₀ = 0.

Для ФНЧ 1-го порядка и 3-х значений коэффициента усиления (k_u)_АРУ: К1, К2 и К3 зарисовать осциллограммы регулирующего напряжения u_p.

Для ФНЧ 2-го порядка и 3-х значений коэффициента усиления (k_u)_АРУ: К1, К2 и К3 зарисовать осциллограммы регулирующего напряжения u_p.

Содержание отчета.

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

· Наименование и цель работы.

· Структурную схему и краткое описание принципов работы исследуемой системы АРУ.

· Таблицы с результатами измерений амплитудных характеристик АРУ и графики U_вых= f (U_c):

ü при отключенной петле обратной связи (П.1);

ü для простой АРУ при различных коэффициентах усиления (k_u)_АРУ (П.2);

ü для АРУ с задержкой при различных коэффициентах усиления (k_u)_АРУ и различных значениях порога (П.4).

· Результаты расчетов коэффициентов регулирования g для простой АРУ при различных коэффициентах усиления (k_u)_АРУ.

· Осциллограммы переходных процессов в петле обратной связи при различных порядках ФНЧ и коэффициентах усиления (k_u)_АРУ.

· Анализ полученных результатов:

ü Объяснить различие в поведении амплитудных характеристик простой АРУ и АРУ с задержкой.

ü Объяснить зависимость амплитудных характеристик от коэффициента усиления в петле обратной связи. Сравнить максимальные и минимальные значения U_вых для различных (k_u)_АРУ.

ü Объяснить характер переходных процессов в петле обратной связи системы АРУ.

9 Контрольные вопросы.

· Какие функции выполняют системы АРУ и по каким признакам они классифицируются?

· Какие основные параметры систем АРУ?

· Каковы принципы работы и схемы систем АРУ?

· Каковы способы изменения коэффициента передачи управляемых каскадов и в чем их достоинства и недостатки?

· Как определяется время установления переходных процессов в системе АРУ?

· Из каких соображений выбирается постоянная времени фильтра в цепи регулирования?

· Какие искажения сигналов обусловлены работой системы АРУ и что следует предпринять для их уменьшения?

· Что происходит при совместном действии сигнала и шума на систему АРУ?

· Какова методика измерения амплитудной характеристики усилителя с системой АРУ?

· Какова методика исследования переходных процессов в системы АРУ?

· Какие требования предъявляются к регулируемому элементу в системах АРУ?

Список литературы.

Основная

1. Буга Н.Н., Фалько А.И., Чистяков Н.И. Радиоприемные устройства: Учебник для вузов / Под ред. Н.И. Чистякова. - М.: Радио и связь, 1986. – 320 с.

2. Радиоприемные устройства: Учебник для вузов/Н.И.Фомин, Н.Н.Буга, О.В.Головин и др.; Под. ред. Н.Н.Фомина.- М.: Радио и связь, 1996.-512 с.

Дополнительная

1. Радиоприемные устройства: Учебное пособие для вузов. / Под общ. ред. Б.М. Богдановича. –М: Высшая школа., 1991. – 428 с.

2. Палшков В.В. Радиоприемные устройства. – М.: Радио и связь, 1984.-392 с.

3. Радиоприемные устройства: Учебное пособие для радиотехнических спец. вузов/Ю.Т.Давыдов, Ю.С.Данич, А.П.Жуковский и др.; Под ред.А.П.Жуковского.-М.: Высш.шк., 1989.-342с.

4. Радиоприемные устройства /А.Г.Зюко, Ю.Ф.Коробов, В.И.Левитан и др.; Под ред. А.Г.Зюко. – М.: Связь, 1975. – 399 с.

⇐ Предыдущая 1 23