5. Порядок выполнения работы
5.1. Определить максимальный коэффициент усиления УПЧ Kмакс.
Для этого от генератора Г подать на вход макета немодулированный сигнал с уровнем –46 дБВ (Uвх=5 мВ) и частотой 455 кГц. ТумблерS2 установить в положение «РРУ». Изменяя регулирующее напряжение потенциометром «РРУ», следует добиться максимальных показаний милливольтметра В. Зафиксировать максимальное значение напряжение на выходе УПЧ Uвыхи соответствующее регулирующее напряжениеUр.
Рассчитать значение максимального коэффициента усиления УПЧ Kмакс в разах и децибелах:
,
5.2. Снять регулировочную характеристику УПЧ (зависимость коэффициента усиления K от регулирующего напряжения Uр.
Для этого при Uвх=–46 дБВ (5 мВ) изменять потенциометром «РРУ» значение Uр от 0 до 12 В и фиксировать значения Uвых. Результаты измерений свести в таблицу. Выполнив эксперимент, рассчитать значения коэффициента усиления УПЧ. Построить график зависимости K(Uр). По графику определить, при каком значении Uр регулировочная характеристика имеет максимальную крутизну, рассчитать максимальное значение крутизны
.
5.3. Снять и построить амплитудно-амплитудную характеристику УПЧ (зависимости Uвых от Uвх) при разомкнутой петле АРУ и максимальном усилении УПЧ.
Для этого аналогично п. 5.1 установить значение UР, соответствующее максимальному усилению УПЧ. Затем, изменяя уровень подаваемого от генератора Г сигнала в интервале от –80 дБВ до 0 дБВ (100 мкВ–1 В) с шагом 10 дБ фиксировать напряжение на выходе УПЧ Uвых, а также регулирующее напряжение Uр. Результаты измерений свести в таблицу следующего вида:
|
Uвх, дБВ |
-80 |
-70 |
-60 |
-50 |
-40 |
-30 |
-20 |
-10 |
0 |
|
Uвх, мВ |
0.1 |
0.316 |
1 |
3.16 |
10 |
31.6 |
100 |
316 |
1000 |
|
Uвых, мВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uр, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых, дБВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K, дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выполнив эксперимент, рассчитать значения выходного напряжения в децибелах относительно 1 В и коэффициент усиления УПЧ в децибелах. Построить графики зависимостей Uвых дБВ и KдБ от Uвх дБВ. Сделать вывод изменяется ли Uр при изменении Uвх.
5.4. Снять и построить амплитудно-амплитудные характеристики УПЧ при включенной системе АРУ и различных значениях коэффициента усиления УПТ.
Для этого переключатель S2 перевести в положение «АРУ», убедиться что переключатель S3 находится в положении «1», а S4 – в положении «ВЫКЛ». Установить коэффициент усиления УПТ KУПТ=5 (переключатель S5 в положение «K1»).
Далее, аналогично п. 5.3, изменять уровень подаваемого от ГСС сигнала в интервале от –80 дБВ до 0 дБВ (100 мкВ–1 В) с шагом 10 дБ и фиксировать напряжение на выходе УПЧ Uвых и регулирующее напряжение Uр. Результаты измерений свести в таблицу. При выполнении экспериментов обратить внимание на изменение Uр при изменении уровня входного сигнала.
Повторить эксперименты при KУПТ=10 (переключатель S5 в положение «K2»), и при KУПТ=22 (S5 в положение «K3»). Результаты экспериментов зафиксировать в виде таблиц.
Построить графики зависимостей Uвых дБВ и KдБ от Uвх дБВ совместно с графиками п. 5.3.
Для каждого из трех значений KУПТ провести оценку эффективности системы АРУ. Для этого, используя результаты измерений, определить изменение уровня выходного сигнала (в децибеллах) при увеличении входного на 30 дБ относительно Uвх=–40 дБВ.
5.5. Определить значения входных уровней, начиная с которых возникают искажения АМ-сигнала. Для этого к выходному разъему КТ3 подключить осциллограф, от генератора подать АМ-сигнал с глубиной модуляции 50% и частотой модуляции 1000 Гц. Для четырех случаев (без АРУ, с АРУ при KУПТ=5, 10, 22) определить максимальные значения входного напряжения Uвх макс, при которых еще незаметны на глаз искажения огибающей выходного сигнала. Отметить значения Uвх макс на графиках амплитудных характеристиках. Оценить увеличение динамического диапазона тракта при использовании системы АРУ.
5.6. Исследовать влияние постоянной времени ФНЧ на работу системы АРУ при усилении АМ-сигнала.
Для этого подать на вход макета АМ-сигнал с глубиной модуляции 50%, частотой модуляции 1000 Гц и уровнем –30 дБВ.
К выходному разъему КТ3 подключить осциллограф. Установить KУПТ=5 (S5 в положение «K1»), а постоянную времени ФНЧ 10 мс (S3 в положение «1»). При этом на экране осциллографа должен наблюдаться неискаженный АМ-сигнал.
Уменьшить постоянную времени ФНЧ до 0.1 мс, переключив S3 в положение «2». Обратить внимание на появившиеся искажения огибающей АМ-сигнала. Исследовать изменение искажений огибающей при увеличении и уменьшении Uвх относительно значения –30 дБВ. Зарисовать осциллограммы и объяснить наблюдаемые эффекты.
Повторить эксперименты при KУПТ=22.